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DE2309987C2 - System für die Übertragung breitbandiger Signale - Google Patents

System für die Übertragung breitbandiger Signale

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Publication number
DE2309987C2
DE2309987C2 DE2309987A DE2309987A DE2309987C2 DE 2309987 C2 DE2309987 C2 DE 2309987C2 DE 2309987 A DE2309987 A DE 2309987A DE 2309987 A DE2309987 A DE 2309987A DE 2309987 C2 DE2309987 C2 DE 2309987C2
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DE
Germany
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baseband
signal
transmission
frequency
subcarrier
Prior art date
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Application number
DE2309987A
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English (en)
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DE2309987A1 (de
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Gerhard-Günter 7301 Berkheim Gaßmann
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Alcatel Lucent Deutschland AG
Original Assignee
Standard Elektrik Lorenz AG
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Publication date
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Priority to ZA00741065A priority patent/ZA741065B/xx
Priority to AU65838/74A priority patent/AU476713B2/en
Priority to NO740645A priority patent/NO139878C/no
Priority to CH267774A priority patent/CH575686A5/xx
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Priority to BE2053448A priority patent/BE811667A/xx
Priority to JP2289474A priority patent/JPS5421047B2/ja
Priority to ES423728A priority patent/ES423728A1/es
Priority to NL7402688A priority patent/NL7402688A/xx
Priority to FR7406775A priority patent/FR2219580B1/fr
Priority to IT49734/74A priority patent/IT1052284B/it
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Priority to HK534/76*UA priority patent/HK53476A/xx
Priority to FR7703141A priority patent/FR2341234A2/fr
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/038Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation using band spreading techniques
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/66Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
    • H04B1/667Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission using a division in frequency subbands

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Description

abgeändert werden, daß die gewünschte Kompatibilität erzielt wird.
Dies wird nun gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß zum störungsfreien Empfang des Basisbandes mittels konventioneller Empfangseinrichtungen, bei denen keine Einrichtungen zur Ersatzsignalgewinnung Verwendung finden, sendeseitig bei der Modulation des von einem Generator gelieferten Hilfsträger in einem Modulator mit den Augenblickswerten der Energieverteilung der von den als Bandpässe ausgebildeten Filtern gelieferten Teilbereiche die Amplitude des Hilfsträger mitgesteuert wird und daß dabei der Pegel des im Modulator modulierten Hilfsträger um mindestens 1OdB unter den Pegel des zeitlichen Mittelwertes ues vom Tiefpaß abgegebenen Basisbandes abgesenkt wird. Eine solche Mitsteuerung der Trägeramplitude ist auch als sogenannte» HAPUG-Modulation«, benannt nach ihren Erfindern Harbich, Prof. Di'. Pungs und Dr. Gerth, bekannt und als »controlled carrier system of modulation« auf Seite 547 des Buches von F. E. Terman: »Radio engineers Handbook« New York 1943 beschrieben. Man vergleiche hierzu auch die Seite 319 des V. Bandes d^s »Handbuches für Hochfrequenz und Elektrotechniker« Berlin 1957.
Eine vorteilhafte Weiterbildung für den Fall, daß bei der Übertragung der Augenblickswerte der Energieverteilung im Zeitmultiplex ein Sychronisiersignal mitübertragen wird, besteht darin, daß dieses Synchronisiersignal durch Frequenzteilung des einen rotierenden Ab- jo tastschalter schrittweise steuernden Ausgangssignals eines Taktgenerators in einem Frequenzteiler gewonnen wird, daß seine Folgefrequenz gleich der halben Rotationsfrequenz des Abtastschalters und daß' seine Amplitude während der Tonsignalpausen hochstens gleich dem Pegel des Systemrauschens ist.
Das erfindungsgemäße System hat den großen Vorteil, daß es z. B. bei Mittelwellenrundfunk zur Anwendung kommen kann, ohne die vielen in Betrieb befindlichen Rundfunkempfänger zu stören und trotzdem für e;ne neue Gerätegeneration die Einführung einer erheblich verbesserten Tonsignaliibertragung ermöglicht. Bei der Erfindung handelt es sich um eine technische Ausnutzung eines an sich bekannten ohrphysiologischen Effektes, nämlich des sogenannten Verdeckungseffektes.
Weitere Einzelheiten und Vor'eile der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnun gen entnommen werden.
Fig. I zeigt in stark schematisierter Darstellung das Blockschaltbild für den Eingang des Systems unter Anwendung der sequentiellen Übermittlung der Amplitudeninfc-mationen.
Fig.2 zeigt in ebenfalls stark schematisierter Darstellung das Blockschaltbild der Wiedergabeseite.
Fig.3 zeigt ein Frequenzschema wie es bei dem vorliegenden System zur Anwendung gelangt.
Fig.4 zeigt ein Spektralbild des Hilfsträgermodulationssignales bei sequentieller Übermittlung der Amplitudeninformationen.
Der Eingangsklemme 1 in F i g. 1 wird das zu übermittelnde, breitbandige Tonsignal zugeführt. An dieser Klemme 1 ist einmal ein Tiefpaß 3 angeschlossen, dessen Grenzfrequenz, abhängig von den qualitativen· Anforderungen hinsichtlich des Tonsignals, im Bereich von etwa 4 bis 7 KHz liegt. Parallel zu dem Tiefpaß 3 liegen Bandpässe 4, 5 und 6 und ggf. weitere, nicht dargestellte, die den Höheren, den Tiefpaß 3 nicht passierenden Frequenzbereich in Teilbereiche aufspalten. Dies kann beispielsweise in der Form geschehen, daß eine Oktave in 12 Teilbereiche entsprechend den Halbtöncn dieser Oktave aufgeteilt wird. Hinter den Filtern 4,5 und 6 folgen jeweils Gleichrichter 7,8 und 9, die eine von der Lautstärke abhängige Amplitudeninformation des einzelnen Frequenzteilbereiches liefern. Im vorliegenden Beispiel werden die Ampütudeninformationen von einem elektronischen rotierenden Schalter 11 zeitlich nacheinander zyklisch abgegriffen. Die Rotationsfrequenz des Schalters 11 habe den Wert f\. Die Folgefrequenz der Abtastwerte der Amplitudeninformationen beträgt bei einer Anzahl von Schalterklemmen UO demnach /T= η ■ f\. Der Taktgenerator 51 bestimmt die Schrittfrequenz /Tdes Schalters 11. Über eine in ihrer Funktion noch zu erläuternde Additionsschaltung 50 gelangen die aufeinanderfolgenden Amplitudeninformationen zu einem Modulator 13, in dem diese Amplitudeninformationen den von einem Generator 14 abgegebenen Hilfsträger modulieren. Das modulierte Hilfsträgersignal und das am Ausgang des Tiefpasses 3 erscheinende Basisba.uitonsignal werden in einer Additionsschaltung 17 zu eine^i gemeinsamen Ausgangssignal 19 zusammengeführt Wie bereits angedeutet, macht die Erfindung Gebrauch von dem sogenannten Verdeckungseffekt. Dies sei nun rläutert.
Wenn man ein Signal mit einem Spektrum von 0 bis f betrachtet, wie es beispielsweise am Ausgang des Tiefpasses 3 auftritt, und wenn man zu einem solchen Signal ein Sinussignal zufügt, dessen Frequenz innerhalb dieses Spektrums von 0 bis /"liegt, so steüt man fest, daß die Amplitude des zugemischten Sinussignals erstaunlich groß sein darf, ehe es deutlich wahrgenommen wird. Selbst wenn man dabei personenbedingte Unterschiede beachtet, so kann man doch eine sogenannte Wahr· nehmbarkeitsgrenze bestimmen.
Ändert man nun die Frequenz des genannten Sinussignals über die Frequenz Γ hinaus zu höheren Frequenzen, so muß die Amplitude des Sinussignals abgesenkt werden, wenn man die gleiche Veideckung beibehalten will wie in dem Falle, bei dem das Sinussignal innerhalb des Spektrums 0 bis /liegt.
Praktische Versuche haben aber gezeigt, daß der Verdeckungseffekt, d. h. der gleiche Grad der Nichtwahrnehmbarkeit, nicht exakt an die obere Grenze des Frequenzspektrums gebunden ist, sondern daß der gleiche Verdeckungseffekt noch in einem bestimmten Maß oberhalb der Frequenz /gültig ist. So hat sich in den Versuchen gezeigt, daß ein akzeptabler Wert für die Verdeckung erreicht wird, wenn man den Pegel des zugefügten Sinussignals etwa um 1OdB unterhalb desjenigen des Grundsignals legt. Dieser Verdeckungseffekt gilt nicht nur bei Grundsignalen mit gleichbleibendem Pegel wie z. B. bei Rauschsignalen, sondern auu'i bei Musiksignalen und anderen Tonsignalen, lediglich mit dem Unterschied, daß jeweils die Mithörschwelle sich rhythmisch mit dem Momentanwert des Hauptsignals nach oben und unten verschiebt. Bei dem erfindungsgemäßen System ist das Hilfsträgersignal also am A"sgang des Modulators 13 so moduliert, daß diese Bedingung erfüllt ist, d. h. der Pegel des Hilfsträgersignäls ist nur dann groß, wenn auch das Hauptsignal einen hohen Pegel hat, und dann klein, wenn auch das Hauptsignal einen kleinen Pegel hat, und geht praktisch gegen 0, wenn auch der des Hauptsignals gegen 0 geht. Dies wird durch Mitsteuern des Hilfsträger auf eine Amplitude erreicht, die im zeitlichen Mittel um einen Faktor P gegenüber dem
Pegel des unteren, also des Basisbandbereiches abgesenkt ist. Dabei wird von einer Erscheinung Gebrauch gemacht, die anhand von F i g. 3 kurz erläutert wird. Es gibt, wie sich herausgestellt hat, praktisch kein Musiksignal, bei dem Obertöne in dem mit b bezeichneten oberen Frequenzbereich auftreten, ohne daß entsprechende Grundtöne im unteren mit a bezeichneten Frequenzbereich vorhanden sind. Für das System bedeutet dies, daß die Amplitudeninformationen der Teilbereiche des oberen Frequenzbereiches mit dem Signal des unteren Frequenzbereiches korrelieren. Bei der Anwendung einer Mitsteueriing des Hilfsträgers im Modulator 13 (Fig. 1) genügt es also, den Betrag des Faktors P für die Absenkung des modulierten Hilfsträgersignals festzulegen. Die absoluten Änderungen der Amplitude im Rhythmus des Hauptsignals sind dann durch die oben beschriebene Korrelation gewahrleistet.
In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild für die Wiedergabeseite gezeigt, das ein Beispiel im Rahmen der sequentiellen Übermittlung der Amplitudeninformationen zeigt.
An der Eingangsklemme 22 steht das empfangene Gesamtsignal 19 an. das aus dem direkt übermittelten Tonsignal des unleren Frequenzbereiches und dem Hilfsträgersignal besteht, das mit den Amplitudeninformationen der Teilbereiche des oberen Frequenzbereiches moduliert ist und das um den Faktor P gegenüber dem Tonsignal des unteren Frequenzbereiches abgesenkt ist. Die Frequenz des Hilfsträgersignals liegt, wie in F i g. 3 mit c angedeutet, etwas oberhalb der Grenzfrequen/ des vom Tiefpasses 3 durchgelassenen Tonsignals.
Der in F i g. 2 gezeigte Tiefpaß 23 ist. wie durch die gestrichelte Umrandung angedeutet, fur die Wiedergabe nur de unteren Frequenzbereiches überflüssig geworden. ' ■' ''tcIi die Modulation gemäß der Erfinduni? Hillsträgersignal ohnehin nicht stört.
Damit i^! ,t'ich für F.mpfänger älterer Bauart, die nicht für die Auswertung und die akustische Wiedergabe der Amplitudeninformationen eingerichtet sind, gewährleistet, daß der Empfang nicht hörbar durch das Hilfsträgersignal gestört uird: womit die erstrebte Kompatibilität erreicht ist.
Die Einrichtung zur Wiedergabe gemäß F i g. 2. die gemäß dem Svstem nach der Erfindung eingerichtet ist. besitzt einen Bandpaß 24. der nur den Frequenzbereich des Hilfsträgersignals durchläßt und dem ein Demodulator 25 nachgeschaltet ist. Die demodulierte Folge der Amplitudeninformationen wird einem rotierenden Schalter 27 zugeführt, dessen Schaltstufen die den einzelnen Zeitkanälen zugeordneten Lautstärkeinformationen entnommen und den Speicherkondensatoren 28, 29 und 30 sowie weiteren nicht dargestellten Kondensatoren zugeführt werden. Von den Speicherkondensatoren werden die Lautstärkeinformationen der einzelnen Kanäle an die Modulatoren 31,32,33 und folgende abgegeben, die ihrerseits die Signale der Oszillatoren 34, 35 und 36. weiche die Ersatzfrequenzen für den jeweiligen Teilbereich erzeugen, modulieren. 37 ist eine Summierschaltung, in der die lautstärkegesteuerten Ersatzsignale mit dem vom Tiefpaß 23 abgegebenen Basisband vereinigt werden.
Bei der Anwendung im Rahmen der Erfindung ist die ohrphysiologische Forderung nach Absenkung des Hilfsträgerv.gnais um den Faktor P nachrichtentechnisch kein Nachteil in bezug auf den Signal/Störabstand, wenn die Hilfsträgerbandbreite entsprechend schmal gewählt ist. Ist z. B. die Bandbreite des unteren Frequenzbereiches oder mit anderen Worten seine obere Frequenzgrenze 5 KHz und die Bandbreite des Hilfsträgersignals 5001 Iz, so haben beide Signale s gleichen Signalstörabstand, wenn die Spannungsamplituden sich um I : 3,3 entsprechend 10 dB unterscheiden, denn der Bandbreitenunterschied von I : 10 verbessert den Signalstörabstand des Hilfsträgersignals um I :y'\0, so daß bei Absenkung des Hilfsträgerpegels um diesen
in Faktor trotzdem gleicher Signal/Rauschabstand erhalten bleibt. Da im allgemeinen ältere Empfänger ohnehin in dem Frequenzbereich, in dem das Hilfsträgersignal übertragen wird, bereits eine Absenkung um 10 bis 2OdB aufweisen, erhöht sich die Gesamtabsenkung auf
is 20 bis 3OdB. wenn man senderseitig den Hilfsträgerpegel um 1OdB absenkt. Ohrphysiologischc Versuche haben gezeigt, daß bereits eine Absenkung um 15 bis 1OdB das Hilfslrägersignal unhörbar macht. Selbst bei einer Gesamtabsenkung von nur 1OdB ist das Hillstragersignai nicht störend, weii es mii den ubcini Spektrallinien des Bereiches a in Fig. 3 korreliert und somit eine geringere Verbreitung des oberen Frequenzbereiches akustisch vortäuscht.
Es wurde bereits erwähnt, daß bei einem gegen 0
2% gehenden Pegel des Hauptsignals auch der Pegel des Hilfsträgersignals gegen 0 gehen muß. das heißt unhörbar sein muß. Bei sequentieller Übermittlung muß dafür gesorgt werden, daß auch in diesem Fall die Synchronisation aufrechterhalten bleibt.
Wie in F i g. I gezeigt, ist an den Taktgenerator 51 ein Frequenzteiler 52 angeschlossen, der die Takt- oder Schrittfrequenz ΓΤ im Verhältnis 1 : 2n herunterteilt. Dieses so erhaltene Signal wirä dem den Hilfsträger modulierenden Signal z. B. über die Additionsschaltung 50 zugeführt. Da jedoch der Verdeckungseffekt bei einem Pegel von nahezu 0 des Hauptsignals, also während der Modulationspausen nicht mehr wirksam ist. muß dann das dauernd vorhandene Synchronisiersignal so weit abgesenkt werden, daß es unter den normalen Störpegel (Rauschpegel) kommt. Wenn man diesen mit —50dB annimmt und berücKsichtigt. daß dieser von den älteren Empfängern um 2OdB erhöht wird, muß das Synchronisiersignal um 3OdB abgesenkt sein. Um trotzdem auch für das Synchronisiersignal den gleichen Signal/Störabstand zu erreichen wie für das Hauptsignal und das Zwischenträgersignal, muß empfängerseitis die Bandbreite zur Auswertung des Synchronisiersignals so weit verringert werden, daß diese Bedingung erfüllt ist. 3OdB entspricht einer Spannungsabsenkung von 1 :33. Eine solche Spannungsabsenkung führt nur dann zu gleichem Signal-Rausch-Verhältnis mit dem Hauptsignal, wei.ti die Bandbreite zur Auswertung des Synchronisiersignals um 332 geringer ist als die Banbreite des Hauptsignals.
332 ist ca. 1100. Bei einer Bandbreite des unteren Frequenzbereiches von 5 KHz muß also die Bandbreite für das Synchronisiersigna! empfängerseitig auf 055 Hz reduziert werden. Unter diesen Voraussetzungen ist das Hilfsträgersigna! einschließlich dem Synchronisiersignal unhörbar, wobei dann das Synchronisiersignal den gleichen Signalstörabstand hat wie der untere Frequenzbereich.
Die Auswertung des Synchronisierzeichens gemäß Fig.2 geschieht in der Weise, daß das ganze Ausgangssignal des Demodulators 25 einem symmetrischen multiplikativen Mischer 53 zugeführt wird, an dessen zweiten Eingang das Ausgangssignal eines Frequenzteilers 54 steht Dieser Frequenzteiler 54 teilt
clic Frequenz des Taktgenerators 55 wie tier Frequenzteiler 52 im Verhältnis I : 2n. Der (ileichspannungsantcil der Ausgangsspannung des miiltiplikativen Mischers 53 hängt im synchronisierten Zustand somit allein von der Phasendifferenz des Synchronisierzeichens und des heruntergeteilten Signals ab. So ist es z. B. positiv bei positiver Phasenabweichung. null bei Phasengleiehhcit und negativ bei negativer Phasenabweichung. Mit dem nachfolgenden Tiefpaß 56. der eine Bandbreite von ca. 0.55 H/. hat, wird dieser Gleichspanniingsanteil von den wesentlich höherfrequenten Wechselanteilen getrennt. Mit der gesiebten Spannung wird der Taktgenerator 55 synchronisiert.
Hei sequentieller (Jhermhtliing der Ampliuideninformutioncn für die Frsatztöne hat dieses Signal ein Spektrum, wie es in F i g. 4 dargestellt ist.
Die Frequenz f\ entspricht der Rotalionsfrequenz des rotierenden Schalters 11 bzw. 27. Λ und Λ entspricht jeweils ?. ■ f\ und 3 ■ f\ usw. Diese .Spektrallinien treten ohne Nebenspektren auf. wenn ein kontinuierlicher [Dauerton übertragen wird. Da jedoch die Frsatztöne vorwiegend bei Rhvthmusinsirumenten auftreten, gruppiert sich um jede .Spektrallinie jeweils ein Nebenspektrum. welches sich um so weiter von der Spektrallinie entfernt, je schneller ein mögliches »Tremolo« innerhalb der gerade gespielten Musik ist. Auch bei der Frequenz /Ό. also bei Gleichspannung, liegt eine solche .Spektrallinie, was nichts anderes heißt, als daß das Steuersignal wie bei einem Fernsehsignal auch einen sog.» Gleichspanniingsanteil« hat. dem ein Niederfrequenzanteil zugeordnet ist. Das heißt, auch dieser» Gleichspannungsanteil« schwankt im Rhythmus des Musiktaktes. Aus der Darstellung der [i g. 4 geht hervor, daß bei der Frequenz /Ί im Spektrum cmc Lücke besteht bzw. das Spektrum sehr stark abgesenkt ist. Deshalb wird erfindungsgemaH bei dieser Frequenz /',. ι also bei halber Rotationsfrequenz des rotierenden Schalters, das Synchronisiersignal zur Synchronisation ties empfiingerseiligen rotierenden Schalters übertragen.
Aus diesem Grund teilt der Frequenzteiler 54 bzw. 52
in die Frequenz, des Taktsignals nicht um den Wert /;. sondern um den Wert 2n. Fin Synchronisiersignal, welches nur bei einer einzigen Frequenz, hier I auftritt. ist zwangsläufig ein Sinussignal. Wie die Spekliaklar stellung zeigt, ist es jedoch auch möglich, bei it.. >/. usw. ■ .Signalanteile des Synchronisiersignal1! zu übertragen. Mit anderen Worten: das Synchronisiersignal darf auch ein Signal mit nur ungcradzahligcn Oberwellen sein, also z. H. eine symmetrische Trapezspannung. Fin solches Signal hai den Vorteil, daß zur Synchronisation
."> tue Phasenverschiebung exakter übertragen wird ais bei einem reinen Smussignal (z. B. wegen definierterer Nulldurchgänge).
Wenn bei Sonderanwendungen des Systems der Fall auftreten sollte, daß die Korrelation zwischen dem
:> Tonsignal des unleren Frequenzbereiches und derjenigen des oberen nicht besteht, so kann natürlich eine von der Amplitude des Tonsignals des unteren Frequenzbereiches abgeleitete Regelspannung zur Korrektur des P-Faktors verwendet werden, was natürlich auf der
so Wiedergabeseite entsprechende Gegenmaßnahmen erfordert.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    1, System für die Übertragung breitbandiger Tonsignale über einen Übertragungskanal mit verminderter Übertragungsbandbreite, bei dem nach Art eines Vocoders seudeseitig das zu übertragende Tonsignal in das den unteren Signalbereich umfassende Basisband und einen oberen Signalbereich unterteilt wird, der obere Signalbereich mit Hilfe von Filtern in eine Anzahl von Teilbereichen aufgeteilt wird und in jedem Teilbereich die Augenblickswerte der Energieverteilung bestimmt werden, worauf diese Informationen auf einen Hilfsträger aufmoduliert, im Frequenz- oder Zeitmultiplex unter Hinzufügen des von einem Tiefpaß abgegebenen unveränderten Basisbandes über den Ubertragungskanal übermittelt werden, und bei dem empfangsseitig aus dem Frequenz- oder Zeitmultiplexsignal die informationen über die Augenblickswerte der Energieverteilung in den einzelnen Ysilbereichen wiedergewonnen und damit Ersatzgencratoren gesteuert werden und aus den hierdurch gewonnenen Ersatzsignalen und dem direkt übertragenen Basisband durch Addition ein Tonsignal geformt wird, das mit dem ursprünglichen breitbandigen Tonsignal gleich klingt, dadurch gekennzeichnet, daß zum störungsfreien Empfang des Basisbandes mittels konventioneller Empfangseinrichtungen, bei denen keine Einrichtungen zur Ersatzsignalgewinnung Verwendung finden, sendeseitig bei der Modulation des von einem Generator M4) gelieferten Hilfsträger in einem Modulator (13) mit den Augenblickswerten der Energieverteilung der von den als Bandpässe ausgebildeten FiStern (4 ... 6) gelieferten Teilbereiche die Amplitude des Hilfsträger proportional zur Amplitude der Augenblickswerte mitgesteuert wird und daß dabei der Pegel des im Modulator (13) modulierten Hilfsträger um mindestens 10 dB unter den Pegel des zeitlichen Mittelwertes des vom Tiefpaß (3) abgegebenen und direkt übertragenen Basisbandes abgesenkt wird.
  2. 2. System nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei Übertragung der Augenblickswerte der Energieverteilung im Zeitmultiplex ein Synchronisiersignal mitübertragen wird, daß dieses Synchronisiersignal durch Frequenzteilung des einen rotierenden Abtas'.schalier (11) schrittweise steuernden Ausgangssignales eines Taktgenerators (51) in einem Frequenzteiler (52) gewonnen wird, daß seine Folgefrequenz gleich der halben Rotationsfrequenz des Abtastschalters (I I) ist, und daß seine Amplitude während der Tonsignalpausen höchstens gleich dem Pegel des Systemrauschens ist.
    Die Erfindung befaßt sich mit einem System für die Übertragung breitbandiger Tonsignale über einen Übertragungskanal mit verminderter Übertragungsbandbreite, bei dem nach Art eines Vocoders sendeseitig das zu übertragende Tonsignal in das den unteren Signalbereich umfassende Basisband und einen oberen Signalbereich unterteilt wird, der obere Signalbereich mit Hilfe von Filtern in eine Anzahl von Teilbereichen aufgeteilt wird und in jedem Teilbereich die Augenblickswerte der Energieverteilung bestimmt werden, worauf diese Informationen auf einen Hilfsträger aufmoduliert, im Frequenz- oder Zeitmultiplex unter Hinzufügen des von einem Tiefpaß abgegebenen unveränderten Basisbandes über den Übertragungskanal übermittelt werden und bei dem empfangsseitig aus dem Frequenz- oder Zeitmultiplexsignal die Informationen über die Augenblickswerte der Energieverteilung in den einzelnen Teilbereichen wiedergewonnen und damit En>atzgeneratoren gesteuert werden und aus den
    ίο hierdurch gewonnenen Ersatzsignalen und dem direkt übertragenen Basisband durch Addition ein Tonsignal geformt wird, das dem ursprünglichen breitbandigen Tonsignal gleicht.
    So arbeitende Übertragungseinrichtungen sind als Basisband-Vocoder bekannt Ausführungsformen beschreiben z. B. die DE-PS 9 35 914, die US-PS 34 31 362 und 31 39 487. Ferner sind solche Vocoder in dem Buch E. Hölzler und D.Thierbacho> Nachrichtenübertragung« Springer Verlag Berlin 1967 auf den Seiten 331 und 332 sowie in dem Artikel von M. R. Schroeder und E. E. David» A vocoder for transmitting IO Kc/s speech over a 3,5 Kc/s channel« auf den Seiten 35 ... 43 der Zeitschrift» ACUSTIKA« Band 10 (1960) abgehandelt. Bei einem solchen Übertragungssystem werden die Informationen über die Augenblickswerte der Energieverteilung einem Hilfsträger aufmoduliert und zusammen mit dem Basisband zur Empfangsstelle übertragen. Ganz gleich, wie räe Übertragung der Informationen erfolgt, ob im Frequenzmultiplex mittels jedem einzelnen Teilbereich zugeordneter Hilfsträger oder im Zeitmultiplex, bei dem die Informationen einem Hilfsträger sequentiell aufmoduliert werden, auf der Wiedergabeseite werden die diese Informationen enthaltenden Signale durch ein Tiefpaßfilter, das nur das Basisband durchlast, gehörmäßig unterdrückt und dann die aus diesen Informationen abgeleiteten Ersatzsignale dem Basisband wieder zugesetzt.
    Werden nun solche Basisband-Vocoder in einem Fernsprechnetz oder zur Modulation eines Rundfunk-
    senders eingesetzt, um eine breitbendigere Übertragung zwischen den mit diesen Einrichtungen ausgerüsteten Stellen zu ermöglichen, so muß gefordert werden, daß nicht mit Vocodereinrichtungen ausgerüstete Empfangsstellen nun wenigstens das Basisband ungestört empfangen können. Da sie keine Filter zur Unterdrükkung der Zwischenträgersignale eingebaut haben, machen sich bei ihnen diese als störende Pfeiftöne bemerkbar. Ähnlich wie beim Stereorundfunk muß deshalb auch hier eine entsprechende Kompatibilität gefordert werden, d. h. ältere, nicht mit dem Vocodereinrichtungen ausgerüstete Empfänger müssen die Sendungen eines Basisbandvocoders ungestört empfangen können, wenn auch bei ihnen dann keine breitbandige Übertragung erfolgt und nur das Basisband hörbar ist.
    Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen bekannten Basisband-Vocoder in dem Sinne zu verbessern, daß jetzt die von einer mil einem Basisband-Vocoder ausgerüsteten Sendestelle ausgehenden Sendungen nicht nur mit der gewünschten Übertragungsbandbreite von Empfangsstellen mit ebenüoichen Vocodereinrichtungen empfangen werden können, sondern daß auch konventionelle Empfangseinrichtungen diese Sendungen mit der bei ihnen üblichen Qualität (3,4 kHz Fernsprechkanal bzw. etwa V2 Senderabstand bei AM-Funkübertragung) einwandfrei empfangen können. Es muß also das bekannte Verfahren für den Betrieb eines Basisband-Vocoders so
DE2309987A 1973-02-28 1973-02-28 System für die Übertragung breitbandiger Signale Expired DE2309987C2 (de)

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