185634. lajstromszámú szabadalom • Előfizetői vonali hangfeldolgozó áramkör
1 185 634 2 20 adóregiszterből, valamint a vételi ágat alkotó 22 vevőregiszterből, 24 vevő-jelfeldolgozó egységből, 26 D/A átalakítóból és 28 kimeneti szűrőből áll. Ezenkívül a 10 előfizetői vonali hangfeldolgozó áramkörhöz tartozik még a 30 bemenet/kimenet-vezérlő egység is a 32 rendszervezérlő egységgel és a 34 interfész-vezérlő egységgel együtt. Részletesebben meghatározva a 14 bemeneti szűrő tulajdonképpen egy átfedésgátló (angolul:„anti-aliasing”) szűrő, amelynek az a rendeltetése, hogy meggátolja a mintavételi frekvenciához közeli jeleknek a hangsávban való visszakeveredését a későbbi frekvenciacsökkentő, más néven ritkító (angolul: „decimator”) szűrőkben történő feldolgozás során. Ennek a 14 bemeneti szűrőnek 508 MHz-en legalább 10 dB csillapítással kell rendelkeznie (ha a mintavételi frekvenciát Fs=512 kHz-re választjuk). Ezt a követelményt egyetlen 114 kHz-re hangolt pólussal bíró szűrő segítségével teljesíthetjük. A névleges késleltetés ilyen szűrő esetén 1,4 psec-ot tesz ki. Amint az alábbiak során még részletesebben ki fogjuk fejteni, a 16 A/D átalakító egy olyan interpoláló típusú kódoló, amely a bemenő analóg (beszéd) jelet viszonylag nagy frekvenciával, pl. 512 kHz-cel (vagy 256 kHz-cel) mintavételezi és előállítja a mintavételezett jelamplitúdókat repiezentáló sokbites digitális szavakat. A 18 adó-jelfeldolgozó egység egy pár 40, 42 aluláteresztő ritkító szűrőt, egy 44 kiegyenlítő szűrőt, egy, az adócsillapítás-torzítást javító 46 első korrekciós szűrőt, egy 48 első erősítésszabályozó szűrőt, eg}' 50 főadószűrőt és egy 52 digitális kompandert foglal magában. Amint a továbbiak során még szó lesz róla, a 16 A/D átalakító a 3,4 kHz feletti jeleket is tökéletesen feldolgozza, ezért azokat ugyanolyan aluláteresztő szűrőkkel kell csillapítani, mint egy hagyományos átviteli rendszerben. A jelen találmány szerint az említett szűrési feladatot a 40 és 42 aluláteresztő ritkító szűrők, illetve az 50 fő-adószűrő segítségével oldjuk meg. A 40 és 42 aluláteresztő ritkító szűrök frekvencia redukálást végeznek, Az 50 fÍHdószfíro nemcsak alulátsresztő-, hanem felül' áteresztő szú'rőszakaszt is tartalmaz a 60 kHz-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 40 és 42 aluláteresztő ritkító szűrőknek éppen az a feladata, hogy csökkentsék a mintavételi frekvenciát. Részletesebben kifejtve a 40 aluláteresztő ritkító szűrő 512 kHz-ró'l 32 kHz-re redukálja a mintavételi frekvenciát, miközben aluláteresztő funkciókat is teljesít. A 40 aluláteresztő ritkító szűrőnek biztosítani kell, hogy a 32 kHz feletti frekvenciák ne keveredhessenek vissza a 0-tól 3,4 kHz-ig terjedő átviteli sávba, továbbá lehetőleg lapos áteresztősávi karakterisztikával kell rendelkeznie. 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 egyenliteni az őt megelőző szűrő hibáit. Analóg szűrők használata esetén igen nehéz a mögöttes szűrőszakaszt egy előző szakasz hibáinak kiküszöbölésére forditáni, mivel az ilyen szűrők tulajdonságai az alkatrészek szórása miatt ingadozók. A 40 aluláteresztő ritkító szűrőből kilépő 32 kHz-es jel egy másik 42 aluláteresztő ritkító szűrőbe jut, amely tovíbb redukálja a frekvenciát 16 kHz-re. A 42 aluláterasztő ritkító 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 min:avételi frekvenciától. Tár ezt a két 40 és 42 aluláteresztő ritkító 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. P 46 első korrekciós szűrőt és a 48 első erősítésszabályozó szűrőt egyenlőre hagyjuk figyelmen kívül, és térjünk rá az 50 fő-adószűrőre, amely nemcsak alulátemsztő, hanem felüláteresztő szűrési funkciót is teljesít. Az első funkciót egy aluláteresztő szakasz látja cl, ame ynek sávgörbéje 3,6 kHz-tol 4,6 kHz-ig megy át a zárótartományba, hasonlóan a korábbi rendszerek anal ig szűrőihez. Ezenkívül ez a 50 fő-adószűrő csillapítás-korrekciót is végez a 40 és 42 aluláteresztő ritkító szűr ik, valamint a 14 bemeneti szűrő bizonyos hatásainak kompenzálására. Végül az 50 fő-adószűrő felüláter:sztő szakasza pedig elnyomja a 60 Hz-es zavarjelet és mindazon kisfrekvenciás jeleket, amelyeknek átvitel nem kívánatos egy távbeszélő rendszerben. Az 50 főadószűrő kimenőjele lineáris kódban képződik. A lineáris kód választása azért szükséges, hogy a rendszerben jó jel/zíj értékei lehessen fenntartani, valamint a jelek könnyen feldolgozhatok legyenek. Az 52 digitális kompander a lineáris kódot megfelelő algo itmus segítségével p-torvényű vagy A-törvényű kóddá alakítja attól függően, hogy az illető távbeszélő rendszer melyikot igényli, Amikor’a rendszerben lineárisan kódolt kimenetre van szükség, akkor az 52 digitális kompander áthidalható. Az 52 digitális kompander kimeneté a 20 adóregiszter bemenetére csatlakozik, amely a 21 vezérlőpontra adott rendszervezérlő jelek hatására az í 3-adó-kimenőponthoz csatlakozó távbeszélő kapcsolóba (központba) küldi az adatokat. A már leírt egységet funkciói némileg hasonlóak az eddigi típusú A/D átaiacító és adószűrő által ellátott funkciókhoz. Az eddíj I hagyományos áramkörökben jelszintszabályozó eszközként általában az adóblokk elé helyezett valamilyen szabályozható erősítő szerepeli. Az illusztrált kivitt li példánkban ennek az erősítőnek a szerepét a 48 első írősítésszabályozó szűrő látja el, amely úgy erősít, hogy a 42 aluláteresztő ritkító szűrőből érkező digitális szavat megszorozza egy digitális konstanssal. Ez a digitális konstans a felhasználó által programozható, és így ?z erősítés igen széles tartományban, lényegében + 12 JB-tűl mínusz végtelen dB-ig pontosan beállítható. Végeredményben az erősítést a megfelelően megválasztott is a felhasználó által a készülékbe programozott erősítésvezérlő szó határozza meg. 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 7 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
