Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
MB/FG
F~ 10974
CIT-ALCATEL/T
3 Pl.
BREVET D'I~IVENTION
__
POSTE TELEPH~NIQUE A HAUT-PARLEUR
Invention de Solange BERNARD, Dominique LAJOTTE
François MICHELON et Jacques SOURGENS
Société Anonyme dite
COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL
Ea présente invention se rapporte aux liaisons téléphoniques
sur lignes du réseau public. Elle porte plu3 particulièrement sur
des postes ou appareils kéléphoniques à haut-parleur également appelés
appareils téléphoniques "mains libres".
Ainsi qu~il est connu, un appareil téléphonique à haut-parleur
comporte une voie émission à amplificateur à fort gain reliant le
microphone à une ligne à deux fils, ou ligne d'abonné, et une voie
de réception à amplificateur à Port gain reliant la ligne d'abonné
au haut-parleur. On utilise un dispositif de couplage différentiel
qui connecte les voies d'émission et de réception à la ligne d'abonné
- ~
.
:.
.: ~ :-.
:: ~ :-
': ~ '
23 2.
pour eviter, en principe, tout retour des courants d'émission dans
la voie de réception. Cependant, l'adaptation du dispositif de couplage
différentiel étant imparfaite, le retour des courants d'émission subsiste
dans la voie de réception et se traduit par la présence d'un signal
d'écho électrique dans la voie de réception. --
Au couplage électrique entre les deux voies d'émission et
de réception, au niveau du dispositif de couplage dif~^érentiel de
ces voies à la ligne d'abonné, s'ajoute le couplage acoustique entre
le haut-parleur et le microphone. Les ondes émisas par le haut-parleur
1~ d'un appareil réagissent sur le microphone de ce meme poste, que le
couplage acoustigue soit direct ou indirect, c'est-à-dire qu'il y
ait, ou non, réflexion des ondes sonores émises sur des obstacles
environnants. Il se produit un signal d'écho acoustique dans le microphone.
Ces courants d'écho engendrent des auto-oscillations provoquant des
sifflements connus sous le nom d'e~fet Larsen qui rendent difficile
ou même impossible toute conversation téléphonique.
Pour éviter l'effet Larsen, de nombreux procédés ont été
proposés pour isoler, l'une de l'autre, les voies d'émission et de
réception au cours d'une conversation, c'est-a~-dire pour rendre l'une
des voies inactive pendant que l'autre fonctionne. L'un des procédés
les plus connus consiste à introduire un affaiblissement dans la voie
d'émission ou dans la voie de réception, selon que c'est l'abonné
lointain ou l'abonné local qui parle. Ce procédé utilise des dispositifs
dits de 'Icommutation de gain par la parole" pour déterminer un mode
de fonctionnement en alterné, soit en émission soit en réception,
de l'appareil.
L'utilisation de tels dispositifs présente cependant certains
inconvénients. ~n effet, si la commutation de mode de fonctionnement
de l'appareil est très rapide, la conversation devient désagréable :
la parole est hachée en syllabes et des bruits bref$ provoquent
.
~ ~ .
~8923
des commutations intempestives. Par contre, si la commutation de mode
de fonctionnement de l'appareil est lente, il y a un risque de perte de la
ou des premières syllables d'une réponse et, de toute facon, il y
a suppression de toute possibilité d'intervention du correspondant :
la voie réception de celui qui parle étant rendue inactive.
La présente invention a pour but d'affaiblir les courants
d'écho afin de supprimer l'effet Tarsen? an évitant un hachage de
là conversation ainsi qu'une impossibilité d'intervention du correspondant,
c'est-à-dire en permettant une communication naturelle entre deux
1~ abonnés.
La présente invention a pour objet un poste téléphonique
à haut-parleur comportant une voie émission à microphone et une voie
réception à haut-parleur reliées à une ligne téléphonique bilatérale
à travers un dispositif de couplage caractérisé en ce qu'il comporte
deux filtres transversaux associés respectivement à l'une et l'autre
des voies émission et réception et chacun à coefficients de pondération
et de filtrage asservis, chaque filtre transversal ayant une entrée
et une sortie de signal et une. entrée de commande d'asservissement,
recevant en entrée de signal le signal de la voie à laquelle il est
associé, synthétisant le signal d'écho angendré sur l'autre voie par
le signal regu à l'entrée du filtre, et délivrant le signal d'écho
synthétique sur sa sortie, et en ce qu'il comporte, pour chaque filtre,
un circuit soustracteur inséré sllr l'autre voie et relié à la sortie
du filtre, pour substituer un signal d'écho résiduel au signal d'écho
présent sur cette autre voie, et dont la sortie est reliée à l'entrée
de commande d'asservissement des coefficients de pondérati.on et de
filtrage dudit filtre.
Selon une autre caractéristique un circuit de retard est
inséré dans chacune des voies d'émission et de réception entre la
3 sortie du soustracteur associé à l'un des filtres transversaux et
1'entrée de si6nal de l~autre ~iltre transversal 9 retardant le signal
.. . ,: . ,
~ 8~23 4.
de la voie considérée appliqué à l'entrée de signal du filtre transversal
d'une durée au moins égale à la durée d'activité de la réponse impulsionnelle
synthétisée par ce filtre transversal.
Selon une autre caractéristique les deux filtres transversaux
sont constitués par un circuit de filtrage unique utilisé en temps
partagé.
D'autres caractéristiques et les avantages da la présente
invention appara;tront au cours de la description donnée ci-après
en regard du dessin ci-annexé dans lequel :
- la figure 1 illustre un poste téléphonique à haut parleur selon
l'invention,
- la figure 2 représente un mode particulier de réalisation du poste
téléphonique selon l'invention,
- et la figure 3 représente de manière plus détaillée une partie du
circuit de la figure 2.
Dans la figure 1, on a illustré un appareil téléphonique
à haut-parleur selon l'invention. L'appareil téléphonique comporte
une voie d'émission 1, une voie de réception 2, st un dispositif de
couplage différentiel 3 assurant le couplage alectrique des deux voies
avec une ligne téleyhonique à deux fils 4, ou ligne d'abonné bilatérale.
La voie d'émission comporte notamment un microphone 5 et un amplificateur
6 relié au dispositif de couplage différentiel 3. La voie de réception
comporte notamment un haut-parleur 7 connecté à un amplificateur 8.
Le dispositif de couplage dif~érentiel 3 diriee le signal téléphonique
issu du microphone et amplifié par l'amplificateur 6 vers la ligne
4 et le signal téléphonique reçu de la ligne 4 vers l'amplificateur
8 et le haut-parleur 7.
Pour éviter une interaction entre ces deux voies due au
couplage électrique des voies au niveau du di.spositif de couplage
différentiel et au couplage acoustique entre le microphone et le haut- -
.
'~ ' , ', ' ' '',
.:
. ~
3 5~
parleur, l'appareil téléphonique comporte en outre deux filtres trans-
versaux 10 et 11 chacun à coefficients de pondération et de ~iltrage
asservis et chacun associé à un circuit soustracteur 12 ou 13.
Le filtre transversal 10 est destiné a synthétiser la fonction
de transfert du chemin acoustique d'écho. Il a son entrée connectée
à la voie de réception entre le haut-parleur 7 et l'amplificateur
8. Il est associé au circuit soustracteur 12, inséré dans la voie
d'émission entre le microphone 5 et l'amplificateur 6 ; la sortie
du ~iltre 10 fournit au soustracteur 12 le signal d'echo synthétique
Ya de la boucle de couplage acoustique entre haut-parleur et microphone.
Le signal d'erreur utilisé pour ~aire converger ses coefficients de
pondération et de filtrage est pris à la sorti~ du soustracteur 12.
Le filtre transversal 11 est destiné à synthétiser la fonction
~ de transfert du chemin électrique d'écho. Il a son entrée connectée
à l~ voie d'émission entre l'amplificateur 6 et le dispositif de couplage
différentiel 3. Il est associé au circuit soustracteur 13, inséré
dans la voie de réception entre le dispositif de couplage différentiel
3 et l'amplificateur 8. La sortie du filtre 11 fournit le .~ignal d'écho
synthétiyue ge de ]a boucle de couplage slectrique au niveau du dispositif
de couplage différentiel. Le signal d'erreur utilisé pour faire converger
ses coefficients de pondération et de .fi].trage est pris à la sortie
du soustracteur 13.
Selon le fonctionnement bien connu des filtres transversaux
à coefficients asservis, les coefficients convergent vers les valeurs
de la réponse impulsionnelle à synthétiser par oorrélation entre le
signal d'entrée du filtre transversal et le signal d'erreur qui lui
est appliqué. Le filtre transversal 10 synthétise par oonséquent le
signal d'écho acoustique qui est le seul corrélé au signal d'entrée.
Le filtre transversal 11 synthétise par conséquent le signal d'écho
électrique qui est le seul corrélé au signal d'entrée. Le signal d'écho
synthétique élaboré par chaque filtre transversal étant soustrait
au signal d'écho vrai pour l'affaiblir, le signal d'écho résiduel
devient faible et évite l'effet Larsen.
Afin de mieux faire appara;tre le fonctionnement du poste
téléphonique ainsi équipé, on a indiqué dans la figure 1 1QS di~férents
signaux en amont et en aval de ch~que sc~tracteur, c'est à-dire :
Xe le signal émis à partir duquel est engendré le signal d'écho
électrique Ye issu du couplage électrique entre les voies émission
et réception,
Xa : le signal reçu sur la voie de réception à partir duquel est engendré
le signal dlécho acoustique Ya issu du couplage acoustique entre haut-
parleur et microphone.
- Les signaux d'échc viennent se superposer aux sign~ux émis
et reçu. Ces signaux d'écho sont af`~aiblis : le soustracteur 12 fait
correspondre au signal amont sur la voie d'émission, soit xe + Ya~
~e signal aval ~e '~ a'
~a étant le signal d'éc~o acoustique rasiduel : ~a ~ Ya ~ ga -
De manière analogue. le soustracteur 1~ .fait correspondre au signal
amont sur la voie de réception, soit xa + Ye, le signal aval xa ~ ~e~ e
étant le signal d'écho électrique résiduel. : e = Ye ~ Ye-
Dans la figure 2, on a illustré un mode préféré de réalisation
de l'appareil téléphonique, selon l'invention 5 dans lequel les divers
circuits permettant d'affaiblir les .signaux d'écho sont de type numérique.
Dans cette figure 2, on a repéré par les références utilisées précédemment
les éléments ou circuits identiques à ceux de la figure 1. On a repéré
par 1l ou 2' la partie de la voie d'émission ou de la voie de réception,
sur laquelle le si~nal d'écho Ya ou Ye est présent avec le signal
émis ou re~u xe ou xa et par 1" ou 21t la partie de la voie d'émission
3 ou de la voie de réception sur laquelle le signal d'écho résiduel
: :'
3 7.
seul a ou e est présent avec le signal émis ou reçu xe ou xa.
Chacune des flèches entre les deux parties d'une même vole symbolise
la voie de transmission totale, émission ou réception, et porte de
ce fait la référence 1 ou 2 de la voie concernée.
Le signal émis à la sortie du microphone, est filtré dans
un ~iltre passe-bande 15, de bande passante 300 - 3400 ~z et est amplifié
dan.s un circuit préa~pl~ficateur 16 et dans un circuit amplifioateur
1l r~ontés en amont et aval du filtre 15, pour le réglage de son niveau
d'emission. Le signal de la voie d'émission est échantillonné à une
période T de 125 ~s. A cet effet, la sortie du circuit amplificateur
17. ou la partie 1' de la voie d'émission, est reliée à un circuit
dléchantillonna~e 18. Ce dernier circuit d'échantillonnage 18 est
connecté à tra~ers un multiplexeur analogique 19, ~chématisé par un
commutateur à deux positions~ à un convertisseur numérique-analogique
ou codeur 20. Les échantillons codés issus de la partie 1' de la voie
d'émission et du convertisseur 20 sont désignés d'une mani.ère générale
par Xe -~ Ya, Xe correspondant au signal xe, Ya correspondant au signal
dlécho YaO
Le signal téléphonique reçu sur la voie de réception à la
sortie du dispositif de couplage différentiel 3 est également .filtré
dans un filtre passe-bande 21, de bande-passante 300-3l~00 Hz, et ampli-
fié dans un circuit amplificateur 22 pour le réglage de son niveau
de réception. Le signal de la partie 2' de la voie de réception est
également échantillonné à la période T de 125 ~\s. La sortie de l'ampli-
fioateur 22 est à cet effet r-eliée à un ci.rcuit d'échantillonnage
23 lui même connecté, à travers le circuit de multiple~age analogique
19 au codeur 20. Les échantillons codés issus de la partie 2' de la
voie de réception et du codeur 20 sont désignés d'une manière générale
par Xa .~ Ye ' Xa correspondant au signal xa et Ye au signal d~écho
3 Ye.
,
3 8-
Un or~ane 24 de commande en temps partagé, délivrant divers
sienaux d'horloge notamment un signal d'horloge de période T, des
signaux d'horloge définissant deux cycles Te et Ta dans chaque période
T, commande les deux circuits d'échantillonnage 1~ et 23 simultanément
à chaque période T, commande le circuit de multiplexage 19 pour l'aiguillage,
au début des cycles Te et Ta de cha~ue période T, des échantillons
préleYés sur le codeur. Cet organe de commande est également tilise
pour permettre le traitement des signaux émis et reçus engendrant
des signaux d'écho à affaiblir.
Dans le mode de réalisation donné dans la figure 2, les
deux filtres transYersauX numéri~ues à coef~icients de pondération
et de filtrage asservis sont constitués par un circuit de filtraee
unique utilisé pour synthétiser le signal d'écho acoustique Ya présent
sur la partie 1' de la voie d'émission et le signal d'écho électri~ue
Ye présent sur la partie 2' de la voie de réception. Dans la description
ci-après on a conserve la notation Xe ~ Ya pour l'échantillon du signal
émis issu du microphone et la notation Xa ~ Ye pour l'échantillon
du signal reçu issu du dispositif de couplage différentiel 3. Il est
évident que lorsque l'un des signaux xe et xa est absent les echantil]ons
correspondants sont nuls. Ainsl si xa est absent, les échantillons
Xa Ya et ~a sont nuls ; de manière analogue si xe est absent les
échantillons Xe, Ye et Ee sont nuls, Ea et Ee désignank les échantillons
des signaux d'écho résiduel a et e, Ya et Ye étant les échantillons
de ces signaux d'écho.
L,e circuit de filtrage unique comporte une première ligne
à retard 25 affectée aux échantillons Xe ~ Ea et Xa ~ Ee des signaux
émis et re~cus à traiter engendrant des signaux d'écho dont les échantillons
sont Ye et Ya. Il comporte également une deuxième ligne à retard 30
affectée aux coe~ficients de pondération et de filtrage assurant
la synthèse de la réponse impulsionnelle, à phase inversée, du chemin
':,
~ 2 ~ 9.
d'écho électrique et de la réponse impulsionnelle, à phase inversée,
du chemin d'écho acoustique. Ces coefficients sont dési~nés d'une
manière gén~rale par Ce et Ca.
Chacune des deux lignes à retard 25 et 30 est du type registre
a décalagc à N ce]lules ou étages. Dans chacune des li~nes à retard
25 et 30, ces N étages sont répartis en deux groupes, ainsi que schématisé
par le trait divisant la ligne à retard considérée en deux parties.
Ces deux parties sont ré~érencées par 26 et 27 pour la ligne 25 et
référencées par 31 qt 32 pour la ligne 30. La première partie 26 ou
31 ou le premier groupe d'étages comporte n étages, pour permettre
le traitement de n échantillons Xie * Eia, l ~i~n, du signal de la
voie d'émission ~t engendrant un signal dlécho électrique, avec r.
coe~ficients de pondératlon et de ~iltrage -Cie de synthèse des échantil-
lons de la réponse impulsionnelle à phase inversée du chemin d'écho
électrique.
La deuxième partie 27 ou 32 ou le deuxième groupe d'étages
comporte m étages, n ~ m = N, pour permettre le traitement de m échantillons
a + Eje~ m, du signal de la voie de réception et engendrant
un signal d'écho acoustique, avec m coePficients de pondération et
de filtrage - Cja de synthèse des échantillons de la réponse impulsionne]le
à phase in~ersée du chemin d'écho acoustique.
On a choisi des lignes à retard 25 et 30 chacune à 12$ étages,
N = 12$. La première partie 26 ou 31 est formée par 46 étages, n = 46,
la deuxième partie 27 ou 32 est ~ormée par les 82 étages restants,
m - ~2.
Les échantillons codés des signaux émis et reçus accompagnés
de leur signal d'é~cho, Xe ~- Ya et X ~ Ye 7 délivrés par le codeur
20, sont appliqués à une entrée d'un accurnulateur--soustracteur 34
constitué ici par un re~istre mémoire 35 et un sommateur 36, la sortie
3 de la mémoire étant bouclée sur son entrée à travers le sommateur.
~ 23 10~
Cet accumulateur-soustracteur 31~ constitue, ainsi qu'il sera vu ci-
après, le soustracteur associé à chacun des filtres transversaux
et assurant, à chaque période T, la subst:-tution des échantillons
Ya et Ye des signaux d'écho par les échantillons Ea et Ee des signaux
résiduels d'écho. La sortie de déchargement de cet accumulateur-soustrac-
teur 34, délivrant les échantillons Xe ~ Ea et Xa + E~ appliqués a
l'entrée de chacun des ~iltres transver ~x, est reliée à tra~ers
un circuit de retard 37 à une entrée de chargement de la ligne à retard
25, pour la mise à jour, au début de chacun des c~cles Te et Ta dans
chaque période T, du contenu de catte ligne à retard.
Le oircuit de retard 37 sera choisi de retard multiple de
T et au moins égal à la plus grande des durées nT ou mT ; on prendra
ici NT. Le rôle de cP circuit de retard 37 est de retarder les signaux
d'entrée des filtres du temps nécessaire pour rejeter, en dehors de
la réponse impulsionnelle du chemin d'écho électrique et de la réponse
impulsionnelle du chemin d'écho acoustique synthétisées par les filtres,
tout effet perturbateur dû, par e~emple au niveau de la boucle électrique,
à la présence possible d'un échantillon du signal résiduel d'écho
acoustique Ea dans e signal d'entrée du filtre et à la présence possible
d'ur. échantillon Xa du signal reçu dans le signal de commande d'asservissement
des coef~icients du filtre. Les échantillons Ea et Xa pouvant, dans
ce cas, être correlés dans les parties du circuit de filtrage synthétisant
la réponse impulsionnelle du chemin d'echo électrique, à phase inversée,
ils sont décalés l'un par rapport à l'autre pour les dissocier. Il
peut en être de m~me au niveau des parties du circuit de filtrage
synthétisant la réponse impulsionnelle, à phase inversée, du chemin
d'écho acoustique : les échantillons E et Xe pouvant être correlés
pour ~enir perturber la réponse impulsionnelle de la partie correspondante
du circuit de filtra~e, ils sont dissociés par décalage de l'un par
3 rapport à l'autre. C'est ce retard N~, qui dissocie les échantillons
ne devant pas etre correlés.
3 1 1 !
Cette ligne à retard 25 est par ailleurs bouclée sur elle-
même, c'est-à~dire à sa sortie reliée à une entrée de recirculation
pour permettre sous la commande l'organe de commande en temps partagé
24, une recirculation complète des échantillons emmagasinés pendant
chaque période T, T ~ 125 ~5 ~ le signal d'horloge de commande de mise
en recirculation des échantillons étant T~No
La ligne à retard 30 est également bouclée sur elle-même
à travers un c.ircuit correcteur 33, constitué par un additionneur,
assurant la correction des coefficients de pondération et de filtrage
emmagasines dans la ligne à retard 30. Ainsi, la sortie de la ligne
à retard 30 est reliée à une entrée de l'additionneur 33 dont la sortie
est connectée à l'entrée de la ligne 30. Sous la commande du signal
T/N fourni par l'organe de commande 2l~, les coef'ficients sont corrigés
et circulent dans la ligne à retard 30 ; il y a une recirculation
complète pendant chaque période T.
On notera que, pour la ligne à retard 25, on a volontairement
séparé l'entrée de recirculation et l'entrée de chargement pour faire
apparaître plu9 clairement les deux fonctions correspondantes.
Dans les lignes à retard 25 et 30, aux n avant derniers
échantillons Xie ~ Eja élaborés par l'accumulateur-soustracteur 34
et emmagasinés dans la partie 26 correspondent les n coefficients
- Cie dans la partie 31 tandis qu'aux m avant-derniers échantillons
Xja ~ Eje élaborés par l~accumulateur-soustracteur et emmagasinés
dan.s la partie 27 correspondent les m coefficients -Cja dans la partie 32,
le dernier échant,illon X(n~1)e ~ E(n~1)a et le dernier échantillon
X ~ E élaboré par l'accumulateur-soustracteur 34 étant
(ml1)a (~1)e
provisoirement dans le circuit 3'7 les retardant de NT.
Dans le circuit de ~iltrage unique, un circuit rrlultiplicateur
~0 relié à la sortie de la ligne à retard 25 et à la sortie de la
3 li~ne à retard 30 effectue, pendant chaque période T les produits
23
-Cie (Xie ~ Eia) et les produits ~Cja (Xja ~ Eje). Ces produits sont
appliqués à une deuxième entrée du sommateur 36 qui élabore à chaque
période T, avec le registre mémoire 35, les sommes des produits effect~lés
avec les échantillons codés appliqués au registre mémoire 35, c'est-
à-dire :
i-n
Xa + Ye + ~ Cie (Xie + Eia) et
j=rn
X + Y + ~ - C. (X. ~ E.
e a J_1 Ja Ja Ja
Ces deux sommes donnent les deux nouveaux échantillons des
signaux émis et reçus accompagnés des échanti.llons d'écho résiduels,
X(n~2)e ~ E(n~2)a et X(m~2)a + E(m*2)e qui seront appliqués au
circuit à retard 37, tandis que les échantillons X(n~1)e ~ E(n+1)a,
X(m~1)a ~ E(m~1)e élaborés pendant la période précédente T et retardés
dans le circuit 37 sont appliqués à la ligne à retard 25, pour la
mise à jour de son contenu.
Dans le circuit de filtrage, la commande d'ajustement des
coefficients - Cie ou - Cja est obtenue par correlation entre l'échar.til-~
lon délivré par l'acoumulateur--soustracteur 34, constitue par l'échanti.l-
lon d'écho résiduel Ee respectivement Ea, éventuellement associé à
l'échantillon Xa, respectivement Xe, et l'échantillon du signal engendrant
cet écho. A cet effet, le circuit de filtrage comporte un multiplicateur
41 relié à la sortie de la ligne à retard 25 et, à travers un inverseur
42, à une m~moir~ de rsmise cn phase l13. La memoirc 43 est connectée
à la sortie de déchargement de l'accumulateur-soustracteur 34 fonctionnant
en circuit à retard pour décaler chacun des échantillons reçus de
l'accumulateur~soustracteur 34 de la durée du cycle TE ou Ta qui suit
son élaboration ; elle est commandée en chargernent au début de chacun
., ' ~ ~ ` , . '
. :, . -~
~ Z3 13.
des deux cycles Te et Ta de chaque période T. Le multiplicateur 41
reQoit uniquement les in~ormation.s de signe des échantillons issus
de la ligne à retard 25 et de la mémoire ll3, ces in~ormations de signe
sont désignées par S [X~ et S ~-(X ~ E)~ , dans la figure 2, par
mesure de simpl.ification. Ce multiplicateur est avantageusement constitué
par une porte logique i'OV Exclusif". Le produit de corrélation de
ces signes donne le sens de la modification des coeffic~ents -Cie
ou Cja. Le module de la correction des coefficients -Cie et -Cja
~ est fonction de l'échantillon délivré par l'accumulateur-soustracteur
: 10 34~ Par simpli~ication, le module de cette correction est indi~ué
par¦QC¦dans la figure 2, en réalité il est ¦ ~ ~e ¦ ou ~Ca ¦ selon
les coef~icients Cie et Cja concern~s, le signe de la correction est
désigné par S ( aC).
Le module de la correction ¦~ C¦ des coefficients Cie et
15 Cja peut être directement fonction de la valeur de l'échantillon délivr-é
par la mémoire 43 connectée à la sortie de l'accumulateur soustracteur
34 ainsi qu'illustré dans la figure 2. En variante, le module de
correction ¦~ C¦ peut être défini par le module de l'échantillon
délivré par la mémoire et très fortement a~faibl ceci sera le cas,
20 par exemple, lors de la détection de présence simultanée des signaux
Xe et xa sur les voies émission et réception.
Les échantillons X ~ E X + E élaboré l' l t
soustracteur 34 et issus du circuit de retard 37 sont réinjectés sur
les parties 2" et 1" des voies réception et émission. A cet effet,
25 la sort:ie du circuit a retard 37 est reliée à un regj.stre de mémoire
45 commandé en chargement au début du cycle Te de chaque période T
pour recevoir les échantillons Xe ~ Ea. Ce registre 45 est connecté
à un convertisseur numérique- analogique 46 qui injecte sur la partie
1" de la voie émission le signal analogique xe ~ ~a Ge signal est
30 filtré dans un filtre passe-bande 47, de la bande-passantc 300~3400 Hz,
''" '
'
.~ 14.
relié au convertisseur numérique analogique 46 puis amplifié dans
l'amplificateur de voie 6 monté entre le filtre 47 et le dispositif
de couplage différentiel 3.
De manière analogue, les échantillons Xa + Ee sont réinjectés
sur la partie 2" ~e la voie de réception une fois convertis. La sortie
du circuit à retard 37 est é~alement reliée à un registre de mémoire
50 comman(~e en chargement au début du cycle T de chaque période
T. Ce registre 5~ est connecté à un convartisseur numérique-analogique
51 dé'ivrant le sig~al analogique xa ~ ~ e sur la partie 2'1 de la
voie de réception. Un filtre passe-bande 52, de bande passante 300-3400 Hz,
relié au convertisseur 51, applique le signal filtré à l'amplificateur
8 associé au haut-parleur 7 à la sortie de la voie de réception.
Dans la figure 2, on a illustré, en outre, par des liaisons
barrées, ou non, le mode de transmission parallèle ou série des bits
des échantillons : une liaison entre deux circuits qui est barrée
de deux traits signifie que les bits de l'échantillvn concerné sont
transmis en parallèle sur cette liaison, cette liaison est alors constituée
par autant de ~ils de connexion que de bits dé~inissant l'échantillon ;
u.ne liaison entre deu~ circuits non barrée de deux traits, signifie
que les bits de l'échantillon concerné sont transmis en série sur
cette liaison, cette liaison est a].ors constituée par un seul fil
de connexion.
A titre d'e~emple, les échantillons codés Xe et Ya et Xa
et ~e sont délivrés à la sortie du codeur 20 en 11 bits accompagnés
d'un bit de signe transmis en parallèle à l'accumulateur 34 Les échantil-
lons délivrés par l'accumulateur-soustracteur 34 sont délivrés en
11 bits accompagnés d'un bit de si~ne transmis en parallèle au circuit
de retard 37. Cet accumulateur 31i est dor.c à entrée en parallèle et
sortie en parallèle, la boucle de recirculation est une boucle série.
923 15
Ces échantillons sont emmagasinés dans la ligne à retard 25 en 8
bits accompagnés d'un bit de signe, constitués par les bits les plus
significatifs pour chaque échantillon, chargés en parallè]e dans cette
ligne à retard. La recirculation des échantillons dans la ligne à
retard 25 est assurée par une transmission en parallèle des 9 bit~
de la sortie parallèle à l'entrée para]lèle de cette ligne à retard.
~ ans la ligne à retard 30, les coe~icients ~Ce et ~Ca sont
emmagasinés chacun en 19 bits accompagnés d'un bit de signe. Les 10
bits les plus significatifs accompagnés du bit de signe des coefficients
; 10 ~Ce et ~Ca sont appliqués en parallèle au multiplicateur Ijo avec les
B bits et le bit de signe des échantillons issus de la sortie parallèle
de la ligne à retard 25. Le multiplicateur 40 à entrées en paral?èle
est à ~ortie série, i] délivre le résultat de chaque multiplication
en 18 bits accompagnés d'un bit de signe. Les 20 bits de chaque coef-
ficient Ce~ ~Ca sont mis en recirculation en parallèle. Lladditionneur
33 ajustant les coefficients ~Ce et ~Ca reçoit donc d'une part en
parallèle les 20 bits de chaque coefficient à ajuster et d'autre part
en parallèle les 9 bits les plus signifioatifs du module de l'échantillon
délivré par la mémoire de remise en phase 43 et provenant de l'accum~llateur~
soustracteur 34, ces 9 bits acoompagnés d'un bit de signe donné par
le circuit 41 étant additionnés aux bits de plus faible poids des
coefficients Ce et ~Ca à ajuster, de manière à limiter le gain de
la boucle d'asservissement. La sortie de lladditionneur 33 est une
sortie parallèle, les coeffioients corrigés sont délivrés en 19 bits
accompagnés d'un bit de slgne. Cet additionneur 33 f`onctionne donc
en intégrateur numérique de gain limité.
Dans l'accumulateur 34, la boucle de recirculation incluant
l'additio~meur 36 est de type série : les 1~ bits accompa~nés du bit
de signe de chaque produit effectué dans le multiplicateur 40 sont
additionnes aux l~ bits accompagnés du bit de signe de la somme partielle
L8~:~3 ~6.
effectuée précédemment dans l'additionneur 36 et emmagasinée dans
le registre mémoire 35, seuls les 11 bits les plus significatifs de
la somme effectuée étant délivrée sur la sortie parallèle du registre 35.
Cet exemple particulier est illustré dans la figure 3 où
l'on a indiqué les poids des bits sur les entrées et sorties des divers
éléments du circuit de filtrage et de l'ensemble accumulateur-soustracteur
selon la `;~ure 2 (on a appelé S le bit de signe) ; on a pris comme
référence de poids 2Q le poids du bit de plus faible poids des échantillons
codés délivrés par le codeur 20 ; pour ne pas surcharger la figure,
les commandes des divers éléments n'ont pas été représentées.
En ce qui concerne la variante indiquée ci-avant et portant
sur la détermination du module de correction ¦~ C~ , cette variante
consiste à détecter la présence d'un échantillon de valeur élevée
délivré par la mémoire 43, par exemple au moyen d'une porte logique
détectant la présence d'un ou plusieurs bits parmi les bits les plus
significatifs de cet échantillon lorsque cet échantillon est détecté
de valeur élevée.Un circuit logique combinatoire regroupe les 9 bits
les plus significati~s du module de l'échantillon délivré par la mémoire
~; 43 en un r,ornbre restreint de bits, soit de 1, 2 ou 3 bits, additionnl~s
dans le circuit 33 aux bits de plus faibles poids des coefficients
~Ce et ~Ca.
Le ~onctionnement du poste télephonique à haut-parleur
selon la figure 2 est expliqué ci-après en détaillant les traitements
effectués dans chaque période T, dans le cas considéré T _ 125 ~s.
La période T esc divisée en deux cycles Te et Ta t le cycle
Te est affecté au traitement des signaux de la boucle d'écho électrique,
le cycle Ta est affecté au traitement des signaux de la boucle dtécho
acou.stique. Le cycle Te a une durée N ~ soit Te = 45 ~s pour
n _ 46 et ~ = 128.
~ 3 17.
Le cycle Ta a une durée TN m , soit Ta = 80 ~s pour m = 82
et N = 128. Le circuit de multiplexage est commandé au début de chacun
de ces cycles de sorte que pendant le cyc.le Te le codeur élabore un échantil-
lon Xe -~ Ya appliqué à l'accumulateur 3ll au début du cycle Ta qui suit
(par exemple sur le front de début de ce cycle T ), tandis que pendant
le cycle Ta le codeur élabore un échantillon Xa ~ Ye appliqué à l'accumu~
lateur 311 au début du cycle Te qui ~uit ~par exemple sur 'e front
de début de ce cycle Te)~
Pendant le oycle Te l'accumulateur 3~ e~fectue la somme
de l'échantillon reçu ~a ~ Ye~ et des produits de convolution élaborés
(Xie ~ Eia). (-Cie) avec i variant de 1 à n, cette somme étant donc :
i = n
Xa ~ Ye ~ ~ Xie ~ Eia~ ~ - Cie~
i = 1
oomme Eia est très faible, on obtient
a ~ ~e ~ e) donc Xa ~ Ee
Cet échantillon XA + Ee est alors appliqué au circuit de
retard 37 ainsi qu'`a la mémoire 43 tous deux chargés à la fin de Te
(ou au debut de Ta) tandis que l'échantillon correspondant mais retardé
de NT dans ce circuit 37 est transmis à la ligne de retard 25 et au
registre 50 tous deux mis en chargement au début de Ta (ou ~in de
Te). Le registre 50 transmet l'échantillon Xa ~ Re au convertisseur
51 qui applique le signal xa ~ e au haut-parleur 70 Pendant ce cycle
Te, la mémoire 43 délivre à l'additionneur 33, pour l'ajustement des
coefficients ~Cie, le module de l'échantillon Xa ~ Ee déli~ré à la
sortie de l'accumulateur à la fin du cycle Te de la période précédente T.
Pendant le cycle Ta l'accumulateur 34 effe.ctue la somme
de l'échantillon recu au début de ce cycle, X -~ Y , et des produits
~8~3 18.
de convolution éla~oré.s, (Xj + Lje! ( Cja), avec j variant de 1 à
m. ~ette som~e s'écrit :
j..m
Xe ~ Ya + (Xia + Eje) ( Cja)
j-1
comme Eje est très f`aible, on obtlent
Xe ~ Ya * ~~~a) donc Xe + Ea-
Cet échantillon Xe t Ea est alors appliqué au circuit de
retard 37 ainsi qu'à la mémoire ~3 tous deux chargés également à la
fin de Ta (ou début de ~e) tandis que l'échantillon enregistré précédemment
et retardé de NT est transmis à la ligne de retard 25 et au registre
1Q 45 tous deux également mis en chargement à la f'in de Ta (ou début
de Te). Le registre ~5 transmet cet échantillon au convertisseur numérique
analogique 46 qui restitue le signal xe * ~a sur la voie émission~
La mémoire 43 délivre à l'additionneur 33 pour l'ajustement des coeffi-
cients ~Cja pendant ce cycle Ta, le module de l'échantillon Xe ~ Ea
élaboré à la fin du cycle Ta de la periode T précédente.
Sur les s~rties des voies émis3ion et réceptlon, ou les
parties 1" et 2" de ces voies, les résidus d'écho sont .suffisalnment
faibles pour é~iter tout amor~cage d'osclllation et permettent un fonction-
nement normal du poste téléphonique à haut-parleur.
La présente invention a été décrite en regard d'un exemple
de réalisation. Il est évident qu t on peut y apporter des modifications
de détail et/ou remplacer certa.ins moyens par d'autres moyens equivalents
sans pour autant sortir du cadre de l'invention. On notera, en particulier
que le circuit de retard 37 de la f`igure 2 est équivalent à deux circuits
de retard, chacun inséré sur une voie entre la prise de signal de
Z3 '9
commande d'asservissement de l'un des filtres et la prise de signal
d'entrée de l'autre filtre, dans la figure 1. Chaque circuit de retard
vient alors retarder le signal dlentrée du filtre considéré d'une
durée au moins égale à la durée d'activité de ce filtre.
