196541. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsoláis elrendezés MFC rendszerű nyomókapcsolós telefonkészülékek hívásbiztonságának növelésére
1 2 a találmány tárgya MFC rendszerű nyomókapcsolós telefonkészülékek hívásbiztonságának növelésére vonatkozó eljárás, amelynek során az MFC hívófrekvenciák kiadása alatt az emberi beszédrekvenciát tartalmazó bemeneti jel MFC hívófrekvenciákra való zavaró ráültetődését meggátoljuk, továbbá a fenti eljárást megvalósító kapcsolási elrendezés, amely szűrőfokozatokat, azokhoz csatlakozó szintérzékelőket és ezek kimeneteire kötött kiértékelő fokozatot tartalmaz. A találmány szerinti eljárás és kapcsolási elrendezés előnyösen alkalmazható a Q, x 24 számú CCITT ajánláson megadott MFC rendszerű (multi frequency controlling system) nyomókapcsolós azaz nyomógombos telefonkészülékekben, a Q, 23 számú CCITT ajánlás szerinti hívófrekvenciás jelek felismerésére, valamint azoknak a hívó frekvenciák közötti szünetekben jelentkező zavaró emberi beszédjelektől történő megkülönböztetésére a távközlés és a telefontechnika területén. Az MFC rendszerű nyomógombos telefonoknak alkalmasnak kell lenniük arra, hogy biztonságosan és egyértelműen felismerjék a C( 23 számú CCITT ajánlásban rögzített MFC hívófrekvenciákat. Az ilyen hívójeleket kiadó készülékek egyenlőre speciális telefonkészüléknek tekinthetők, de számos előnyük miatt széles körű elterjedésük a közeljövőben várható. Ezekre az a jellemző, hogy a hívott fél hívószámát nem a szokásos módon, számtárcsával vagy nyomókapcsolókkal és ahhoz csatlakozó célorientált integrált áramkörrel előállított impulzussorozatokkal határozzuk meg, hanem minden egyes számnak egy olyan kéthangú jel felel meg, amely egy alsó frekvenciacsoport frekvenciájából (697 Hz, 770 Hz, 852 Hz, 941 Hz), valamint egy felső frekvenciacsoport egyik frekvenciájából (1209 Hz, 1336 Hz, 1477Hz, 1633 Hz) tevődik össze. Az egy számot megtestesítő MFC hívófrekvencia minimális időtartama kb.40 msec. A hívófrekvencia kibocsátása előtt valamint az egyes hívófrekvenciákat fogadó vevőbemenetén a telefonkészüléktől érkező beszédjel van jelen a Q, 24 számú CCITT ajánlás 2.6 pontja értelmében. Ennek a beszédjelnek az MFC hívó frekvenciák vevőjét nem szabad zavarnia, különben hibás kapcsolás jöhet létre. Az emberi beszédfrekvenciák zavaró hatásának kiküszöbölésére a gyakorlatból több megoldás ismeretes. A DE 25 17 024 számú szabadalmi leírás olyan kapcsolási elrendezést ismertet, amelynél a beszédjel zavaró hatásának kiküszöbölésére abból indultak ki, hogy MFC hívófrekvenciát utánozni képes zavarjelek szintje viszonylag erősen ingadozik, és így a szintingadozások kiértékelése alapján egyértelműen megkülönböztethetők a valós MFC hívófrekvenciák, valamint a zavaró beszédjelek. Ez a kapcsolási elrendezés tehát ilyen alapon működő, igen bonyolult felépítésű szintérzékelő egységet tartalmaz. A DE'27 12 847 számú szabadalmi leírás olyan frekvenciaszelcktív jelvevőt ismertet, amely az abban a zavaró hatások kiküszöböléséhez szükségesnek tartott meredek szűrőket a zavaijelek frekvencia szerinti kiválasztására és a valós kéthangú jelek lebegési jellemzőinek kiértékelésével valósítja meg. A szakirodalomból ismert, hogy kb. 20-50 msec' hosszúságú beszédjelek már állandósult, stacionárius jelnek tekinthetők. Így az ismertetett kapcsolási elrendezések hátránya, hogy a beszédjelek spektrális összetétele 600 Hz felett MFC hívófrekvenciákat imitálhat, így a napjainkban ismert telefonkészülékek hívásbiztonsága nem kielégítő, hiszen ezek a rövididejű spektrumokat keskenysávú szűrőkkel értékelik ki, vagy pedig a szintingadozásokat figyelik majd ezt követően az előírt frekvenciakombinációk meglétét ellenőrzik csupán. A DE 17 62 312 számú szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelynél a találmány megalkotói abból indultak ki, hogy egy beszédjelben levő és nem kódfrekvenciára használt frekvenciatartományban fellépő magánhangzó (például a magánhangzó) 3. formánsának frekvenciatartománya éppen elhangzó beszéd kimutatására alkalmazható. Ez az eljárás nem biztosít kielégítő védelmet, mivel a magánhangzók formánsai a hang, a szóban az egymást követő hangok valamint a beszélő individuális sajátosságai függvényében erős szint, és frekvenciaingadozásoknak, valamint frekvenciaeltéréseknek vannak kitéve. A fentieken túlmenően meghatározottt zöngés mássalhangzók is MFC hívófrekvenciák utánzására alkalmasak és így zavarokat okozhatnak a hívás során. A találmánnyal célunk egy olyan eljárást megvalósító kapcsolási elrendezést létrehozni, amely bonyolult szelekciós eszközök nélkül képes az MFC rendszerű nyomókapcsolós telefonkészülékek hívásbiztonságának növelésére és drasztikusan csökkent a zavaró jelek által a telefonkészülékekkel létrehozott hibás hívások számát, A találmánnyal megoldandó feladatot úgy határozhatjuk meg, hogy meg kell akadályoznunk, hogy spektrális összetételük alapján 600 Hz felett MFC hívófrekvenciaként tekinthető beszédjeleket az MFC hívófrekvenciák vevői érvényes MFC hívófrekvenciaként ismerjék fel és értékeljék. A kitűzött feladatot olyan eljárással valósítottuk meg, amelynek során az MFC hívófrekvenciák kiadása alatt az emberi beszédfrekvenciát tartalmazó bemeneti jel hívófrekvenciára való zavaró ráültetődését meggátoljuk. Ezt az eljárást a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy az emberi beszédfrekvenciát magába foglaló bemeneti jelből az MFC hívófrekvenciákon túlmenően az emberi beszéd alapfrekvenciáját, illetve annak 350 Hz alatti felharmonikusainak egyikét kiválasztjuk, majd a kiválasztott MFC hívófrekvencia és a beszédfrekvencia szintjeinek arányát megállapítjuk, és előre meghatározott szintarány felett a bemeneti jelet az MFC hívófrekvenciától megkülönböztetjük. A kitűzött feladatot továbbá a fenti eljárást megvalósító kapcsolási elrendezéssel oldottuk meg, amely előre meghatározott frekvenciákat kiválasztó fokozatokat, azokhoz csatlakozó szintérzékelőket és annak kimenetére kötött kiértékelő fokozatot tartalmaz. Ezt az elrendezést a találmány értelmében pedig úgy fejlesztettük tovább, hogy a bemeneti jelet fogadó, előre meghatározott frekvenciákat kiválasztó nyolc fokozat olyan szűrőfokozat, amelyben egy első, az emberi beszéd alapfrekvenciáját vagy annak 350 Hz alatti felharmonikusainak egyikét áteresztő szűrő és egy második, az MFC hívófrekvenciák egyikét áteresztő szűrő van kiképezve. Tehát az emberi beszéd alapfrekvenciáját, amely a beszélő hangmagasságától függően 80 Hz - 350 Hz közötti alsó, középső vagy felső frekvenciatartományba sorolható, vagy az emberi beszéd alapfrekvenciájá-196.541 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2