185434. lajstromszámú szabadalom • Interpoláló analóg-digitál átalakító
1 185 434 2 / f szűrő nemcsak aluláteresztő-, hanem felüláteresztő szűrőszakaszt is tartalmaz a 60 Hz-es frekvencia elnyomása céljából. Az utóbbi szakasz részét alkotja a távbeszélő rendszer „anti aliasing” szűrőjének. A digitális szűrők nagymennyiségű számtani műveletet igényelnek, méghozzá minél nagyobb a mintavételi frekvencia, annál több számítási műveletre van szükség. A gazdaságosság érdekében célszerű a számító műveletek mennyiségét csökkenteni, és a mintavételi frekvenciát is olyan mértékben redukálni, amennyire csak lehetséges. Ennek megfelelően a ritkító 40 és 42 aluláteresztő szűrőknek éppen az a feladata, hogy csökkentsék a mintavételi frekvenciát. Részletesebben kifejtve a 40 aluiáteresztő szűrő 512 kHz-ről 32 kHz-re redukálja a mintavételi frekvenciát, miközben aluláteresztő funkciókat is teljesít. Ennek a szűrőnek biztosítani kell, hogy a 32 kHz feletti frekvenciák ne keveredhessenek vissza a 0-tól 3,4 kHz-ig terjedő átviteli sávba. Továbbá ennek a szűrőnek lehetőleg lapos áteresztősávi karakterisztikával kell rendelkezni. Azonban nem feltétlenül szükséges abszolút lapos karakterisztikára törekedni, mivel a továbbiak során ez kompenzálható a digitális szűrőszakaszokban. A digitális szűrő használatának egyik előnye, hogy nagyon pontos karakterisztikákat biztosít. A sorrendben utóbb következő szűrő ki tudja egyenlíteni az őt megelőző szűrő hibáit. Analóg szűrők használata esetén igen nehéz a mögöttes szűrőszakaszt egy előző szakasz hibáinak kiküszöbölésére fordítani, mivel az ilyen szűrők tulajdonságai az alkatrészek szórása miatt ingadozók. A 40 aluláteresztő szűrőből kilépő 32 kHz-es jel egy másik 42 aluláteresztő szűrőbe jut, amely tovább redukálja a frekvenciát 16 kHz-re. Ennek a szűrőnek kell megakadályozni az olyan komponensek továbbjutását, amelyek az átviteli sávba visszanyúló spektrumot okoznak, továbbá a 12,6 kHz-nél nagyobb frekvenciájú komponensekét is, amelyek 3,4 kHz-nél kevesebbel térnek el a 16 kHz-re csökkentett mintavételi frekvenciától. Bár ezt a két szűrőt össze lehetne építeni egyetlen szűrőstruktúrába, a jelen találmányban különválasztjuk őket azért, hogy egyéb áramköri komponensek számára mind a 32 kHz-es mind a 16 kHz-es jelek forrása hozzáférhető legyen. A 46 elsőkorrekciós- és 48 első erősítésszabályozó szűrőket egyelőre hagyjuk figyelmen kívül, és térjünk rá az 50 fő-adószűrőre, amely nemcsak aluláteresztő-, hanem felüláteresztő szűrési funkciót is teljesít. Az első funkciót egy aluláteresztő szakasz látja el, amelynek sávgörbéje 3,6 kHz-től 4,6 kHz-ig megy át a zárótartományba, hasonlóan a korábbi rendszerek analóg szűrőihez. Ezenkívül ez a szűrő csillapítás-korrekciót is végez a 40 és 42 aluláteresztő szűrők, valamint a 14 bemeneti szűrő bizonyos hatásainak kompenzálására. Végül az 50 fő-adószűrő felüláteresztő szakasza pedig elnyomja a 60 Hz-es zavarjelet és mindazon kisfrekvenciás jeleket, amelyeknek átvitele nem kívánatos egy távbeszélő rendszerben. Az 50 fő-adószűrő kimenőjele lineáris kódban képződik. A lineáris kód választása azért szükséges, hogy a rendszerben jó jel/zaj értéket lehessen fenntartani, valamint a jelek könnyen feldolgozhatok legyenek. Az 52 digitális kompander a lineáris kódot megfelelő algoritmus segítségével ju-törvényű vagy A-törvényű kóddá alakítja attól függően, hogy az illető távbeszélő rendszer melyiket igényli. Amikor a rendszerben lineárisan kódolt kimenetre van szükség, akkor ez a blokk áthidalható. Az 52 digitális kompander kimenete a 20 adóregiszter bemenetére csatlakozik, amely a 21 vezérlő pontra adott rendszervezérlő jelek hatására az adó 53 kimenőpontjához csatlakozó távbeszélő kapcsolóba központba) küldi az adatokat. A már leírt egységek 'unkciói némileg hasonlóak az eddigi típusú A/D átalakító és adószűrő által ellátott funkciókhoz. Az eddigi hagyományos áramkörökben jelszintszabályozó eszközként általában az adóblokk elé helyezett valamilyen szabályozható erősítő szerepelt. Az illusztrált kiviteli példánkban ennek az erősítőnek a szerepét a 48 első erősítésszabályozó szűrő látja el, amely úgy erősít, hogy a 42 aluláteresztő szűrőből érkező digitális szavat megszorozza egy digitális konstanssal. Ez a digitális konstans a felhasználó által programozható, és így az erősítés igen sí éles tartományban, lényegében +12 dB-től végtelen d 3-ig pontosan beállítható. Végeredményben az erősítést a megfelelően megválasztott és a felhasználó egység által a készülékbe programozott erősítésvezérlő szó határozza míg. Míg az eddigi típusú rendszerekben az erősítést valamilyen kézi szabályozás útján lehetett beállítani, a jelen találmány szerint nincs szükség fizikailag megvalósított kezelőszervre, miután a számítógépes vezérléssel végzett üzembehelyezés során az erősítés az 51 vezérlőbuszon ke észtül programozható. Ez pedig a gyártó cégnek lényeges költség- és időmegtakarítást jelent. A 44 kiegyenlítő szűrő feladata az ún. „transzhibrid balansz” furkció ellátása, amelyet a későbbiek folyamán részletesen ismertetünk. Most áttérünk a vevőág ismertetésére. Az 55 vevőbemenőpontra érkező jelek a 22 vevőregiszterbe, majd onran a 24 vevő-jelfeldolgozó egységbejutnak. Az utóbbi egység az 54 digitális expandert, az 56 fő-vevőszűrőt, az >8 erősítésszabályozó szűrőt, a vevőcsillapítás-torzítást javító 60 korrekciós szűrőt, egy pár 62 és 64 aluláteresztő szűrőt és egy 66 impedancia-illesztő szűrőt fogl d magában. Az 54 digitális expander az 57 vezetéken érkező program' ezérléstől függően vagy ju-törvényű vagy A-törvényű kódot fogad, és azt az adórésznél már említett 12 vagy 13 bites lineáris kóddá alakítja. Ha a vezérlő szó azt jelzi, hogy a bemenetre érkező szó lineárisan kódolt, akkor az expander áthidalható. A rendszer bemenő mintavételi frekv enciája 8 kHz-es. A vételi ággal kapcsolatban arra törekszünk, hogy egyszerűsítsük az 50 fő-vevőszűrőt, amelynek a jelen esetben a 8 kHz-es komponenst kell aluláteresztő módon kiszűrni. Továbbá ennek a fővevőszűrőnek kell kompenzálnia a kis mintavételi frekvencia miatt fellépő torzítást. Ez a ‘orzítás sinx/x torzítás néven ismeretes, és pyilvánvalóat csillapítást jelent azon jelek számára, amelyeknek frekvenciája lényeges hányadát teszi ki a mintavételi frekvenciának. Például egy 3,5 kHz-es jel egy olyan rendszerben, amely az adó-oldalon is 8 kHz-cel mintavételez, kb. 2 vagy 2,5 dB csillapítást szenved, amit pedig korrigálni leli. Ez? el szemben egy elegendően nagy adó-oldali mintavételi Tckvencia. pl. 256 kHz vagy 128 kHz alkalmazása ketszc.es előnnyel jár. Először az említett sinx/x torzítás jelentősen lecsökken, méghozzá olyan mértékben, hogy már nem is szükséges korrigálni. Másodszor pedig a 4 kHz alatti beszédsávtól így eléggé eltávolodnak a mintavételi f ekvenciát kísérő oldalsávok komponensei. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
