Brevet FR2566982A1 — publié le 19860103

I'lllventlon concernr un Générateur numérique pour slg- naux acoustiques à injecter dans uns système de télécommunications à inultiplexaqe temporel PCM (à modulation par impulsions codées ou MIC), en particulier dans un système teléphonique, où ces signaux sont mémorisés sous forme numérique comme des groupes de mots PCM, les fréquences et les rythmes étant mémorisés séparément pour chaque signal et étant soumis selon les besoins à une combinaison logique. Par la demande de brevet allemand DE-AS 19 45 155, il est connu, dans le cas d'un dispositif pour injecter des tonalités dans des installations de communications à multiplexage temporel PCM, de mémoriser les caractéristiques des amplitudes de fréquences de tonalité sous forme d'échantillons numérisés. il faut alors, pour chaque fréquence, une zone de mémoire dans laquelle sont mémorisés autant d'échantillons d'amplitude numérisés - pour lesquels il est avantageux qu'ils se présentent directement sous forme de mots PCM - qu'ils permettent de représenter une ou plusieurs oscillations sinusoidales complètes. La lecture répétée d'une telle zone de mémoire permet d'extraire la fréquence correspondante d'une tonalité à partir des successions de mots PCM ainsi obtenues, à la suite d'une conversion numérique analogique. Le brevet allemand DE 23 14 272 indique un procédé basé sur ce principe et un dispositif pour la répartition de tonalités et de signaux d'appel dans une installation de télécommunications à multiplexage temporel. Ce document propose de mémoriser les fréquences de tonalité et les rythmes de tonalité séparément et de produire la tonalité désirée en réalisant chaque fois une combinaison particulière. Comme ce procédé est appliqué à des équipements d'abonné, seulement une fréquence de tonalité (fréquence fondamentale) est reçue par la ligne d'arrivée et est injectée seulement en combinaison avec un rythme déterminé dans l'écouteur du poste d'abonné, à travers un convertisseur numériqueanalogique, dans un intervalle de temps déterminé. La combinaison de l'information de rythme avec la sélection de tonalité est préfixée et ne peut pas être changée sans mesures particulières. La demande de brevet allemand DL-OS 28 55 151 indique un générateur de tonalité numérique qui permet de combiner librement des fréquences et des rythmes pour produire différentes sortes de tonalités. Cette solution utilise principalement des mémoires programmables dans lesquelles sont mémorisés non seulement les différentes amplitudes de tonalité numérisées comme mots PCM, mais aussi, indépendamment d'elles, des informations sur les différentes sortes de tonalités. Les rythmes utilisés dans les tonalités sont stockés en tant qu'information de pause ou d'intervalle dans la même mémoire morte programmable où sont mémorisés également les groupes de mots PCM pour la représentation d'une fréquence déterminée.Des mémoires supplémentaires et des réseaux additionneurs sont prévus pour permettre une association des différentes sortes de tonalités à des voies temporelles déterminées. Dans le but de permettre une combinaison pouvant être choisie librement de fréquences et de tonalités, il faut au moins 6 mémoires programmables différentes dans le générateur de tonalité numérique indiqué dans la demande de brevet DE-OS 28 55 151. Les mémoires, le réseau additionneur et le comparateur supplémentaires représentent une depénse considérable et le nombre des fréquences et des rythmes disponibles ne peut pas être augmenté sans mesures particulières. Le but de l'invention est de proposer un générateur numérique pour signaux acoustiques à injecter dans un système de télécommunications à multiplexage temporel PCM, en particulier dans un système téléphonique, où l'association de chaque sorte de tonalité avec une voie temporelle déterminée puisse être choisie librement et avec lequel il soit en outre possible de réaliser des messages parlés de longueur quelconque, en utilisant le même principe que celui appliqué pour la production de la tonalité. A cet effet, selon l'invention, un générateur comme défini au début est caractérisé en ce qu'il comprend une mémoire de positions temporelles avec une ligne pour chaque position temporelle, dans laquelle est mémorisé le signal acoustique à envoyer dans cette position temporelle, que les données lues dans la mémoire de positions temporelles sont utilisées pour sélectionner des zones de mémoire dans une mémoire de tonalités ou dans une mémoire vocale, dans laquelle sont stockés les groupes de mots PCM mémorisés sous forme numérique pour des fréquences individuelles ou des textes de messages, qu'il comprend une mémoire de cadence adressée continuellement par un compteur d'échantillonnage et fournissant par suite des mots de commande de rythme, qu'un multiplexeur de cadence combine avec des informations de commande qui sont lues ensemble avec les mots PCM mémorisés dans la mémoire de tonalités, ce qui fixe le signal acoustique en fréquence et rythme, que la mémoire de positions temporelles, la mémoire de tonalités, la mémoire vocale et la mémoire de cadence sont réalisées comme des mémoires mortes programmables, avec lesquelles des tonalités, des messages parlés et des pauses intermédiaires peuvent être associés à volonté et que, pour les messages parlés, l'adressage sélectif de la mémoire vocale permet de réaliser, soit plusieurs courts messages, scit un petit nombre de messages plus longs. Avec le générateur numérique selon l'invention, il suffit d'un faible nombre de mémoires mortes à programmer diff6- remment pour permettre une combinaison à choisir librement de rythmes et de fréquences pour les différentes sortes de tonalités et il permet de surcroît de produire différents messages parlés. L'invention permet de changer à volonté et indépendamment les uns des autres, à la fois dessortes de tonalités et leur association avec différentes voies temporelles et des messages parlés. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - pour l'adressage individuel des lignes dans la mémoire de tonalités et dans la mémoire vocale, le générateur comprend un compteur d'adresses en combinaison avec une mémoire tampon d'adresses, dans laquelle est prévu, pour chaque position temporelle pouvant être occupée par un signal acoustique, une ligne dans laquelle, à chaque lecture d'un mot PCM de la mémoire de tonalités ou de la mémoire vocale, est mémorisée temporairement l'adresse de sélection pour ce mot, laquelle, lors de la sélection suivante à la meme position temporelle, est lue en même temps, chargée dans le compteur d'adresses et augmentée de 1, ce qui forme l'adresse de sélection pour le mot PCM suivant - le générateur comprend une mémoire de commande qui présente pour chaque position temporelle une zone de mémoire avec plusieurs lignes par position temporelle, qui sont continuellement adressées individuellement par un compteur de cadence, cette mémoire de commande est réalisée comme une mémoire morte programmable et elle fournît, conformément à sa programmation, des impulsions de commande exactement synchronisées sur la cadence pour les mémoires, les compteurs et la logique de combinaison à l'intérieur de chaque position temporelle occupée par des signaux acoustiques - le générateur comprend une mémoire tampon pour mots PCM, suivie d'un convertisseur parallèle-série1 par lequel les mots PCM sont délivrés en série avec une vitesse nécessaire pour un système de multiplexage temporel PCM ;; - le convertisseur parallèle-série est suivi d'un dispositif de temporisation et, à travers un multiplexeur de sortie qui y est raccordé, un système de bus existant est commuté sur le générateur numérique à chaque position temporelle occupée par un signal acoustique, avec délivrance à l'instant adéquat de chaque fois un mot PCM - en cas de succession de tonalités formées de plusieurs fréquences (tonalité indicatrice), des zones particulières dans la mémoire de tonalités sont sélectionnées l'une après l'autre, du fait que des bits lus dans la mémoire de positions temporelles et dans la mémoire de cadence sont combinés ensemble par une logique de combinaison ; et - des bits lus dans la mémoire de cadence commandent une logique de combinaison qui, pendant les pauses ou intervalles se produisant dans les signaux acoustiques, fournit un signal de sortie pour attaquer un générateur de zéro qui produit alors un mot PCM avec la signification "zéro". D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description d'un exemple de réalisation non limitatif ainsi que de la figure unique du dessin annexé, qui est une représentation schématique d'un qénérateur selon l'invention. Un compteur de cadence TZ, commandé par la cadence du système ST, qui est synchronisé de façon connue par une impulsion de synchronisation SYN, fournit par ses sorties de poids fort les adresses de sélection pour la mémoire de positions temporelles ZL-SP. Les sorties de poids faible attaquent une mémoire de commande ST-SP qui présente pour chaque position temporelle une zone de mémoire avec plusieurs lignes adressables individuellement, dans lesquelles sont mémorisées des informations individuelles qui forment des signaux de commande exactement synchronisés avec la cadence à l'intérieur de chaque position temporelle lors de la lecture cyclique de la mémoire. De tels signaux de commande peuvent également être formés par une logique de combinaison étendue, mais cette solution a l'inconvénient de demander des modifications difficiles en cas de changements. La mémoire de positions temporelles ZL-SP comporte pour chaque position temporelle individuelle une ligne de mémoire dans laquelle peut être mémorisée une information sur la nature du signal acoustique à envoyer au cas où un tel signal est à envoyer à cette posisiton temporelle. Au cas où la mémoire de positions temporelles ZL-SP possède par exemple une capacité de 64 x 8 bits, on peut associer librement jusqu'à 256 signaux acoustiques sur 64 positions temporelles. A la lecture d'un profil binaire dans la mémoire de positions temporelles ZL-SP, des zones préfixées par la sorte de signal dans la mémoire de tonalités TON-SP ou dans la mémoire vocale SPR-SP sont sélectionnées,où sont mémorisés les groupes de mots PCM qui appartiennent à la fréquence de tonalité désirée ou au message parlé désiré. L'adressage fin pour la lecture de mots PCM individuels dans la mémoire de tonalités TON-SP ou dans la mémoire vocale SPR-SP est effectué par un compteur d'adresses ADZ en combinaison avec un tampon d'adresses ADP, une lecture ayant lieu seulement pour une position temporelle dans laquelle un signal acoustique est à envoyer. Ceci est réalisé par le fait que des signaux de commande pour attaquer le tampon d'adresses ADP et le compteur d'adresses ADI sont seulement délivrés par la mémoire de commande ST-SP en cas de présence d'une position temporelle dans laquelle des tonalités ou des messages parlés doivent être envoyés.Le tampon d'adresses ADP et le compteur d'adresses ADZ coopèrent de manière que l'adressage indiqué par le compteur de commande 17 d'une position temporelle soit commuté au tampon d'adresses ADP en cas de présence d'une position temporelle dans laquelle des tonalités ou des messages parlés sont à envoyer. L'information présente dans le tampon d'adresses ADP, c'est-à-dire l'adresse avec laquelle la mémoire de tonalités TON-SP ou la mémoire vocale SPR SP a été attaquéedans la trame précédente, parvient à la sortie du tampon ADP et est chargée dans le compteur ADZ. Immédiatement après, le compteur ADZ est avancé d e 1 par une impulsion périodisque de commande provenant de la mémoire de commande ST-SP, de sorte qu'à sa sortie apparaît une adresse permettant la lecture du mot PCM suivant.Ce cycle est poursuivi à l'intérieur de chaque position temporelle jusqu'à ce que, d'une manière qui n'est pas représentée, apparaît, ensemble avec le dernier mot PCM d'un groupe de mots, une information supplémentaire qui remet le compteur ADZ à la première adresse de la zone de mémoire considérée. Pour l'établissement de pauses ou intervalles entre les tonalités ou entre les messages, le générateur comporte une mémoire de cadence TA-SP qui est adressée continuellement par un compteur d'échantillonnage AZ. Ce dernier reçoit son impulsion périodique de commande par un diviseur de cadence TT sur lequel peut être ajustée, en fonction de la longueur d'intervalle mi ni- male ou maximale, au moyen d'un dispositif de connexion R1, la cadence à laquelle le compteur d'échantillonnage AZ est commandé, par exemple toutes les 5, 10 ou 20 ms. L'entrée du diviseur de commande TT peut être connectée, par exemple, au bit de poids fort du compteur de cadence TZ, de sorte qu'une horloge très précise est disponible pour le compteur d'échantillonnage AZ.Les sorties de celui-ci sont connectées directement aux entrées d'adressage de la mémoire de cadence TA-SP, de sorte queleas profils binaires préalablement programmés d'une ligne de mémoire apparaissent a chaque instant d'échantillonnage a la sortie de cette mémoire. La mémoire de cadence TA-SP est organisée de manière qu'un intervalle de bits soit prévu pour chaque sorte de rythme, les bits à lire pendant un intervalle étant affectés de 0 par exemple et les bits se trouvant entre eux étant affectés de 1. Les bits lus de cette manière dans la mémoire de cadence TA-SP parviennent à un multiplexeur de cadence TA-MUX dont les entrées de commande sont reliées à des sorties de la mémoire de tonalités TON-SP.Selon l'information qui est lue chaque fois avec un mot PCM et qui parvient au multiplexeur TA-MUX, l'un de plusieurs bits est commuté à la sortie du multiplexeur de cadence TA-MUX et parvient à une logique de combinaison VL2. Cette logique est attaquée à des instants déterminés à l'intérieur d'une voie temporelle avec une impulsion périodique issue de la mémoire de commande ST-SP pour la commande d'un générateur de zéro NG, Lorsque ce générateur est attaqué, un mot particulier, représentant la valeur zéro, sort à la place d'un mot PCM de la mémoire de tonalités TON-SP ou de la mémoire vocale SPR-SP et est transmis à la mémoire tampon de sortie AP.Le générateur numérique délivre des mots zéro, dans la position temporelle concernée, tant que des bits d'intervalle de la sortie de tonalité en question sont lus dans la mémoire de cadence TA-SP. A l'aide des bits dits de sélection, lus dans la mémoire de tonalités TON-SP et n'appartenant pas au mot PCM proprement dit, qui sont amenés au multiplexeur de cadence TA-MUX, il est donc possible, simplement en programmant la mémoire de tonalités TON-SP en conséquence, de combiner à volonté les rythmes et les fréquences, ce qui permet de créer des tonalités de toute forme désirée. Une logique de combinaison VL1 est prévue pour la formation de tonalités indicatrices, constituées de différentes fréqences envoyées successivement. Cette logique est excitée à la lecture dans la mémoire de positions temporelles ZL-SP d'une configuration binaire qui caractérise une position temporelle de tonalité indicatrice.Des bits particuliers pour tonalités indicatrices sont prévus pour la mémoire de cadence TA-SP, au moyen desqu-ls l'adressage de la mémoire de tonalités ION-SP est in fluencé à travers la logique de combinaison Vl1. Dans celle-ci, plusieurs bits de la mémoire de cadence TA-SP sont combinés avec au moins un bit de la mémoire de positioz temporellesZL-SP, de sorte que plusieurs bits d'adressage de la mémoire de tonalités TON-SP peuvent changer chaque fois, bien que le dessin ne montre qu'une disposition monofilaire. La mémoire de cadence TA-SP assure que, après l'écoulement d'un temps préfixé pour une fréquence de tonalité, une autre zone est sélectionnée dans la mémoire de tonalités TON-SP, où des groupes de mots PCM d'une autre fréquence sont lus.Selon le nombre de bits prévus à cet effet dans la mémoire de cadence TA-SP et utilisés à travers la logique de combinaison VL1 pour varier l'adressage de la mémoire de tonalités TON-SP, le nombre des différentes fréquences de tonalité à envoyer l'une après l'autre peut différer. Pour les messages parlés, le générateur comporte une mémoire vocale SPR-SP qui est indépendante de la mémoire de tonalités TON-SP et qui est seulement adressée lorsque la mémoire de positions temporelles ZL-SP ou la mémoire de commande ST-SP délivre un signal qui caractérise une position temporelle dans laquelle un message doit être envoyé.Au moyen d'un di sposi tif de connexion R2 à plusieurs conducteurs, qui est seulement représenté en monofilaire sur le dessin, on peut faire en sorte que l'adressage approximatif de la mémoire vocale SPR-SP s'effectue, soit à travers la mémoire de positions temporelles ZL-SP, soit à travers le compteur d'adressage ADZ Lorsque l'adressage approximatif, c'est-à-dire la sélection de zones de mémoire est rendue dépendante de la mémoire de positions temporelles ZL-SP, comme représenté sur le dessin, on obtient chaque fois des messages relativement courts en différentes positions temporelles.Par contre, si les bits concernés de l'adresse approximative de la mémoire vocale SPR-SP sont reliés aux bits de poids fort du compteur d'adresses ADZ, plusieurs zones de la mémoire vocale SPR-SP peuvent être rassemblées, par le fait qu'elles sont attaquées immédiatement les unes après les autres, de sorte que des messages avec des textes de plus grande longueur peuvent être f ormécs. Les mots PCM délivrés par le générateur numérique, provenant par conséquent de la mémoire de tonalités TON-SP, de la mémoire vocale SPR-SP ou du générateur de zéro NG, parviennent dans une mémoire tampon de sortie AP en cas de présence d'une position temporelle dans laquelle un signal acoustique doit être envoyé. A cet effet, la mémoire de commande ST-SP délivre alors chaque fois une impulsion en vue de la préparation du tampon de sortie AP pour la réception d'un mot PCM. Un train de bits en série est formé de façon connue de chaque mot PCM par un convertisseur parallèle-série PS prévu à la suite. Le mot PCM sériel est, soit délivré directement à une sortie multiplex AM en vue du traitement consécutif, soit injecté à l'instant voulu à l'aide d'un dispositif de temporisation VZ et à travers un multiplexeur de sortie A-MUX dans un système de bus existant. Le multiplexeur de sortie A-MUX est commandé de manière qu'il reçoive seulement un mot PCM et le transfère au bus de réception E-SS dans les positions temporelles dans lesquelles le générateur numérique doit délivrer un mot PCM. Dans toutes les autres positions temporelles, le multiplexeur de sortie A-MUX commute le bus d'envoi S-SS directement sur le bus de réception E-SS. Le générateur numérique se laisse ainsi adapter facilement à des systèmes PCM existants. REVLNDICAIlUNS 1. (,énérateur numérique pour signaux acoustiques à injec- ter dans un système de télécommunications à multiplexage temporel PCM(à modulation par impulsions codées ou MIC), en particulier dans un système téléphonique, oii ees siqnaux sont mémorisés sous forme numérique comme des groupes de mots PCM, les fré quences et les rythmes étant mémorisés séparément pour chaque signal et étant soumis selon les besoins à une combinaison logique, caractérisé en ce qu'il comprend une mémoire de positions temporelles (ZL-SP) avec une ligne pour chaque position temporelle, dans laquelle est mémorisé le signal acoustique à envoyer dans cette position temporelle, que les données lues dans la mémoire de positions temporelles (ZL-SP) sont utilisées pour sélectionner des zones de mémoire dans une mémoire de tonalités (TON-SP) ou dans une mémoire vocale (SPR-SP), dans laquelle sont stockés les groupes de mots PCM mémorisés sous forme numérique pour des fréquences individuelles ou des textes de messages, qu'il comprend une mémoire de cadence (TA-SP) adressée continuellement par un compteur d'échantillonnage (AZ) et fournissant par suite des mots de commande de rythme, qu'un multiplexeur de cadence (TA-MUX) combine avec des informations de commande qui sont lues ensemble avec les mots PCM mémorisés dans la mémoire de tonalités (TON-SP), ce qui fixe le signal acoustique en fréquence et rythme, que la mémoire de positions temporelles (ZL SP), la mémoire de tonalités (TON-SP), la mémoire vocale (SPR-SP) et la mémoire de cadence (TA-SP) sont réalisées comme des mémoires mortes programmables, avec lesquelles des tonalités, des messages parlés et des pauses intermédiaires peuvent être associés à volonté et que, pour les messages parlés, l'adressage sélectif (R2) de la mémoire vocale (SPR-SP) permet de réaliser, soit plusieurs courts messages, soit un petit nombre de messages plus longs. 2. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour l'adressage individuel des lignes dans la mémoire de tonalités (TON-SP) et dans la mémoire vocale (SPR-SP), il comprend un compteur d'adresses (ADZ) en combinaison avec une mernolre tampon d'adresses (ADP), dans laquelle est prévue, pour chaque position temporelle pouvant être occupée par un signal acoustique, une ligne dans laquelle, à chaque lecture d'un mot PCM de la mémoire de tonalités (TON-SP) ou de la mémoire vocale (SPR-SP), est mémorisée temporairement l'adresse de sélection pour ce mot, laquelle, lors de la sélection suivante à la même position temporelle, est lue en même temps, chargée dans le compteur d'adresses (ADZ) et augmentée de 1, ce qui forme l'adresse de sélection pour le mot PCM suivant. 3. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une mémoire de commande (ST-SP) qui présente pour chaque position temporelle une zone de mémoire avec plusieurs lignes par position temporelle, qui sont continuellement adressées individuellement par un compteur de cadence (TZ), que cette mémoire de commande (ST-SP) est réalisée comme une mémoire morte programmable et qu'elle fournit, conformément à sa programmation, des impulsions de commande exactement synchronisées sur la cadence pour les mémoires, les compteurs et la logique de combinaison (VL) à l'intérieur de chaque position temporelle occupée par des signaux acoustiques. 4. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une mémoire tampon (AP) pour mots PCM, suivie d'un convertisseur parallèle-série (P/S), par lequel les mots PCM sont. délivrés en série avec une vitesse nécessaire pour un système de multiplexage temporel PCM. 5. Générateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le convertisseur parallèle-série (P/S) est suivi d'un dispositif de temporisation (VZ) et que, à travers un multiplexeur de sortie (A-MUX) qui y est raccordé, un système de bus existant (S-SS, E-SS) est commuté sur le générateur numérique à chaque position temporelle occupée par un signal acoustique, avec délivrance à l'instant adéquat de chaque fois un mot PCM. 6. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en cas desuccessirn de tonalités formées de plusieurs fréquences (tonalité indicatrice), des zones particulières dans la mémoire de tonalités (TON-SP) sont sélectionnées l'une après l'autre. du lait que des bits lus dans la fnémo2re de positions temporelles (ZL-SP) et dans la mémoire de cadence (TA-SP) sont combinés ensemble par une logique de combinaison (VLl). 7. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que des bits lus dans la mémoire de cadence (TA-SP) commandent une logique de combinaison (VL2j qui, pendant les pauses ou intervalles se produisant dans les signaux acoustiques, fournit un signal de sortie pour attaquer un générateur de zéro (NG) qui produit alors un mot PCM avec la signification "zéro".