DE2030987A1

DE2030987A1 - Elektronisches Sprechansagesystem

Info

Publication number: DE2030987A1
Application number: DE19702030987
Authority: DE
Inventors: Martin J Huntington N Y Slavm (V St A)
Original assignee: Instrument Systems Corp
Current assignee: Griffon Corp
Priority date: 1969-06-23
Filing date: 1970-06-23
Publication date: 1971-01-07
Also published as: GB1308974A; JPS4819514B1; FR2047057A1; US3641496A; FR2047057B1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing- F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H/Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K. Fincke Dipl.-Ing. F. A/Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

XI

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

INSTRUMENT SYSTEMS CORPORATION

790 Park Avenue

Huntington, L.I., New York 1174-5, V. St. A.

Elektronisches Sprechansagesystem

Die Erfindung bezieht sich generell auf Systeme, die auf Betätigungssignale hin voraufgezeichnete Sprachnachrichten abgeben, welche Befehle und/oder Warnungen umfassen. Die herkömmlichen Sprechansagesysteme verwenden im allgemeinen Magnetbänder, -trommeln oder -scheiben zur Speicherung der jeweils gewünschten Nachrichten} sie verwenden in herkömmlicher Weise Wiedergabeanordnungen. Die Anwendung derartiger konventioneller Systeme in einer, Vielzahl von Ballen hat auf Grund der jeweils vorhandenen Beschränkungen bezüglich der

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Umgebungsbedingungen, des Gewichts und der Größe zu erheblichen Schwierigkeiten/führt* So werden bei den herkömmlichen Anordnungen Motoren und Antriebsmechanismen verwendet, die während des noxBlen Gebrauche einer Abnutzung unterliegen und unter harten Bedingungen ausfallen. Magnetbänder neigen im übrigen dazu, bei tiefen Temperaturen spröde zu werden und bei hohen Temperaturen elastischt Dies führt zu einer erheblichen Verzerrung und zum Auftreten von Fehlern.

Sine bedeutende Anwendung von Sprechansagesystemen liegt auf dem Gebiet der Sprechwarnsysteme, und zwar zur Verwendung in Flugzeugen, um eine Warnung bezüglich eines Geräteausfalls abzugeben. Da ja Umgebungsbedingungen, Größe oder Gewicht verschiedentlich die Anwendung herkömmlicher Sprechwarnsysteme in einem Flugzeug ausschließen, ist man zur Entwicklung von Warnanordnungen übergegangen, die eine visuelle Warnung oder einen Warnton abgeben. Derartigen Anordnungen haftet jedoch der Nachteil an, daß sie nicht die Aufmerksamkeit des Piloten oder der Bedienperson eines Fahrzeugs oder einer Einrichtung, in der sie untergebracht sind, auf sich zu ziehen vermögen, wenn sich der Pilot oder die Bedienperson auf seine bzw» ihre normalen Arbeiteaufgaben konzentriert. Es hat sich in diesem Zusammenhang herausgestellt, daß Xonsignale und Anzeigelichter häufig von Piloten unberücksichtigt gelassen werden, wenn diese ein Flugzeug kontinuierlich steigen lassen. Barüberhinaus sind Tonsignale und Anzeigelichter nicht geeignet, den Piloten oder eine Bedienperson über die Maßnahme ζμ informieren, die auf die betreffende Warnung hin auszuführen^ während im Unterschied dazu in einem Sprechansagesystem ei—ne solche Instruktion mitgeliefert werden kann.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Sprechansagesystem zu schaffen, das minimale Größe und minimales Gewicht besitzt und das im Betrieb eine maximale Widerstandsfähigkeit zeigt. Das neuzuschaffende Sprechansag©system soll

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insbesondere für die Verwendung in einem Flugzeug und in entsprechenden Fällen geeignet sein. Das neuzuschaffende Sprech-

bei ansage uv stern soll insbesondere ein Sprechwarnsystem se in ,/dem eine Vielzahl von Kachrichten in digitaler Form in einem elektronischen, zerstörungsfrei lesbaren Lese- bzw. Festwertspeicher gespeichert int. Bei dem neuzuschaffenden Sprechansagesystem sollen nahezu samtliche Redundanzen in der wiederzugebenden Nachricht aus den gespeicherten Daten beseitigt sein. Ferner soll des neuiiuschaffende Sprechansagesystern auf Betätigungssi£-nale hin anzusprechen vermögen, die kennzeichnend sind fjir den Zustand einer Vielzahl von Abtastern oder Sensoren} dabei soll jev.eils nur diejenige) Betätigungssignalen zugehörige Nachricht übertragen ..erden, die den höchsten Rang bzw. die höchste Priorität besitzt. Außerdem soll das neuzuschaffende Sprechansf-Eesystözr. als Sprechwarnsystein geeignet sein, das sowohl Warnungen als auch Befehle zur Reaktion auf diese Warnungen abzugeben imstande ist. Schließlich soll das neuzuschaffeuie Sprechi:;f.c2^ö-vStei;-. auf die Ausgangssignsle. eines optischen Seichenleeir.E oder auf Fernsohrelbsign&le hin der jeweils aigetastaten c!~r 'Vbertr^e.^en HiichricLt eiitspreci-ende Sprechnachrichten zu übertragen gestatten.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe generell gesprochen durch ein Spreohansagesystem, das einen elektronischen Speicher zur Speicherung digitaler Daten umfaßt, die kennzeichnend sind für anaftloge Tonsignale, bestehend aus einer Vielzahl bestimmter Klang- bzw· Tonkomponenten. Die gespeicherten digitalen Daten bestehen im allgemeinen aus nichtredundanten Tonkomponenten der wiederzugebenden Nachricht. Ein Digital-Analog-Wandler 1st dabei mit dem Speicher verbunden, um ein den von dem Speicher her zugeführten digitalen Daten entsprechendes Tonsignal wiederzugeben. Mit den Speicher ist ferner eine Steuerlogik verbunden, A\» ausgewählte Reihen der Tonkoapohenten entsprechenden digitalen Daten aus dem Speicher zu dem Digital-Analog-,'.'andler hin leitet. DJs Steuerlogik arbeitet dabei auf ihr zugeführte Betätigungssignale kin, wobei das jeweilige Betätigungssignal ausgewählten Reihen von Tenkomponenten zugeordnet ist, die ein Nachrichtenwort bilden.

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Die Steuerlogik vermag wiederholt ausgewählte Tonkomponenten von dem Speicher zu dem Digital-Analog-Wandler hin zu leiten, um die Redundanzen wieder zu erhalten, die in den gespeicherten digitalen Daten weggelassen worden si_nd, welche bestimmten Tonsignalen in der jeweiligen Nachricht entsprechen. Bezüglich der in. einzelnen Tönen wiederholt auftretenden Tonkomponenten sei ferner bemerkt, daß dig in Tönen und Worten, die an verschiedenen Stellen in einer einzigen Nachricht oder in einer Vielzahl von Nachrichten enthalten sind, vorhandenen Redundanzen in den in dem Speicher gespeicherten digitalen Daten weggelassen seien. In einem solchen'Fall wäre die erfindungsgemäße Steuerlogik imstande, die Nachricht aus den gespeicherten Daten zurückzubilden, indem sie Teile der Daten an den erforderlichen Stellen wiederholt. DJa. in dem Speicher gespeicherten digitalen Daten können eine Wortbibliothek umfassen, deren Worte in verschiedenen Kombinationen eine Vielzahl von Nachrichten liefern. Die gespeicherten Daten können aber auch eine sogenannte Tonbibliothek umfassen, deren Töne in verschiedenen Kombinationen eine Vielzahl von Worten liefern, aus denen dann eine Vielzahl von gewünschten Nachrichten gebildet wird.

Der elektronische Speicher enthalt vorzugsweise einen zerstörungsfrei auslesbaren Lese- bzw. Festwertspeicher. Die Steuerlogik ist vorzugsweise mit einer Prioritäts-Entseheidungslogik versehen, welche eine Vielzahl von Betätigungssignalen aufzunehmen vermag, deren jedes einer anderen Nachricht zugehörig ist, und welche jeweils diejenige Nachricht für die Übertragung auswählt, die die höchste Priorität oder den höchsten Rang besitzt. Di; se Betätigungssignale können dem Zustand vor-, gesehener Abtaster oder Sensoren entsprechen} sie können auch manuell ausgelöste Sigiale sein. Die derartigen Abtastsignaleη zugehörigen Nachrichten können Angaben bezüglich des Zustande der betreffenden Abtaster enthalten und/oder Befehle zur Reaktion auf diesen Zustand umfassen.

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Gemäß weiteren Ausführungsformen kann eine Überwachungseinrichtung vorgesehen sein, die das Ausgangεsignal eines optischen Zeichenlesers oder eines Fernschreibers in Sprechbetätigungssignale umzusetzen gestattet. Das Sjr e chansage sy st ein liefert dabei in vertonter Form die Nachrichten, die durch den optischen Zeichenleser gelesen oder durch das Fernschreibsignal übertragen worden sind.

Gegenüber den bisher bekannten Anzeigesystemen zeichne, t sioh das erfindungsgemäße elektronische Sprechansagesystem durch minimale Größe, minimales Gewicht und robusten Aufbau aus. Außerdem sind-bei dem erfindungsgemäßen Spr e chansage sy st em keine beweglichen Teile mehr erforderlich. ■

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm das elektronische Sprechansagesystem gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt in einem Signaldiagramm den Verlauf eines typischen Sprechlautes.

Fig. 3 zeigt in einem Blockdiagramm eine Ausführungsform einer Steuerlogik gemäfe der Erfindung.

Flg. 4 veranschaulicht in einem Blockdiagramm die Arbeitsweise einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerlogik.

Das in Fig. 1 dargestellte elektronische Sprechansagesystem TO enthält ei_jae Steuerlogik 12, die über eine Leitung 16 mit ei- >nem Speicher 14 verbunden ist. Über diese Leitung 16 wird der Speicher 14 veranlaßt, ausgewählte gespeicherte digitale Daten

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liber eine Leitung 18 an einen Digital-Analog-Wandler 20 abzugeben. In dem Speicher 14 sind dabei genügend digitale Daten gespeichert, um irgendeine gewünschte Sprachnachricht abzugeben, wenn eine ausgewählte Reihe dieser digitalen Daten dem Digital-Analog-Wandler 20 sequentiell zugeführt wird. Mit Zuführung solcher digitaler Daten gibt der Digital-Analog-7/andler 20 eine analoge Ausgangsspannung ab, die dem zugeführten digitalen Code direkt proportional ist. Die durch den Digital-Analog-Wandler abgegebenen Folgen von analogen Spannungen werden über eine Leitung 22 einer Abtast- und Halteschaltung 24 zugeführt. Diese Abtast- und Halteschaltung 24 vermag ein sich kontinuierlich änderndes analoges Signal abzugeben, das völlig eine Funktion de^dem jeweiligen Element der digitalen Daten zugehörigen analogen Endspannung ist; dieses analoge Signal wird während des normalen Betriebs durch irgendwelche Verknüpfungsübergänge nicht beeinflußt.

In dem erfindungsgemäßen System können irgendein herkömmlicher Digital-Analog-^Vandler und irgendeine herkömmliche Abtast- und Halteanordnung verwendet werden. So kann z. B. als Digital-Analog-Wandler 20 ein Eettenleiternetzwerk verwendet werdenj das erfindungsgemäQe System ist dabei jedoch nicht auf irgendeinen besonderen Digital-Analog-Wandler oder auf irgendeine besondere Abtast- und Halteschaltung beschränkt. Djs Zeitsteuerung der Abtast- und Halteschaltung 24 erfolgt über die Leitung 26 von der Steuerlogik 12 her.

Das Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung 24 wird vorzugsweise über eine Leitung 30 einem Filter 28 zugeführt. Dieses Filter vermag sämtliche außerhalb des gewünschten Tonübertragungsbereichs liegende Fremdfrequenzkomponenten zu beseitigen, die aufgrund der Zurückbildung des Tonsignals entstehen. Dabei kann z. B. ein aktives Tiefpaßfilter verwendet werden.

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Das Ausgangssignal des Filters 28 wird vorzugsweise über eine Leitu^ng 32 einem Pufferverstärker 34 zugeführt, von dessen Ausgang 36 das Tonausgangssignal abgenommen wird. Dieses Tonausgangssignal kann einem oder mehreren Lautsprechern zugeführt werfen, die, sofern erwünscht, an fernliegenden Stellen angeordnet sein kennen. Das System arbeitet auf Betätigungssignale hin, die über eine Leitung 37 der Steuerlogik >2 zugeführt werüen.

Die erwähnten Sprechbetatigungssignale werden vorzugsweise von ener überwachungseinrichtung 38 her aufgenommen. Diese Überv.achungteinrichtung 38 kann irgendeine Form aus einer Vielzahl von Formen besitzen, "..eiche Fore; die Überwachungseinrichtung besitzt, hängt von dem An.venäungs zweck des Spr echans&gesystems ge.iulß der Erfindung ab. So kann z. B. die Überwachungseinrichtung 38 über Leitungen 39 an eine Vielzahl von Abtasteinrichtungen oder Abtastern angeschlossen sein, wie &n Thermoelemente. In diesem Fail wäre das zur Abgabe einer entsp· echenden Waruungs- und/oJcr Befehlsnachricht führende Sprechbetätigungssignal für den Zustand dieeer Abtaster oder Sensoren charakteristisch.Bei einer anderen Anordnung kennte diß Überwachungseinrichtu_ng 38 nit Einrichtungen zux manuellen Ausv/ahl eines S]T e chi et-.tigungs signals aus einer Vielzahl .von Sp: echbe tat igungssignaien versehen sein, um närJüch irgendeine Spn-chnt-chrieht aus einer entsprechenden Vielzahl von Sprciehnschrichten abzugeben. Ein' Beispiel für eine Anordnung der zuletzt genannten Art kann, ein in einem Flugzeug vorgesehenes SpBchansagesystem sein, das/die Fluggastkabine des Flugzeugs Kachrichten abzugeben vermag, wie "iiicht rauchen" und "Sicherheitsgurte anlegen".

Bei anderen Ausführungsformen könnte die überwachungseinrichtung 38 an Leitungen 3S angescfcü^sen sein, um das Ausgangs signal eines optischen Seichenlesers oder ein fernschreibsignal aufzunehraer.. Bei einer derartigen Anschaltung der Überwachungsein-

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richtung Z~- wäre diese überwachungseinrichtung imstande, das Ausgangεsignal des optischen Zeichenlesers oder das Ferneehreibsignal in Sprechbet^tigungssignale umzusetzen, und zwar zum Zwecke der Erzeugung von Sprachnachrichten mit Hilfe des erfinduingsgeuäßen Spr e chansage sy st ems. Bei diesen Sprachnach- ' richten handelt es sich um Nachrichten, die mit Hilfe des optischen Zeichenlesers gelesen oder durch das Fernschreibsignal übertragen worden sind. Dia Überwachungseinrichtung 38 würde bei derartiger. Au Lf".'hrungsformen einen Codewandler enthalten, der die über die Leitungen 39 zügefuhrten Signale in Codes umsetzen wlirie, die iLit den« erf indungsgeniäßen System, compatibel sind. Ferner v;i".ren Register vorgesehen, die diese Signale so-1-nge s_;-e: chertei., bis/'.Voxt oder eine Wort gruppe aus tier Wor tb:.w. 7.Or tgru.. penbibliothek gebildet ist. Bei dem betreffenden .'.ort 0--er bei aer betreffenden Wort gruppe handelt es sich um ein V/Ort bzw» um eine Wort gruppe, die das betreffende Sprech-&nsi>.gesystem wiederzugeben hat. Ferner ist ein Vergleicher vorlese, .er., der die in den. Register gespeicherten Signale nit den in der Systeinbibliothek gespeicherten Signalen vergleicht und das in Frage ko:.jnende Spsch- bzw. Sprachbetätigungssignal für die Abgabe Uler die Leitung 37 an die Steuerlogik 12 abgibt. Im Falle eines optischen Zeicuenlesers würde das Register z. B. vcr£Ug;:v.eiie das f.'r eine Folge von Buchstaben charakcuristibCx^e umgesetzte Signal speichern, bis die tetreffenae Buchstabenfolge ein in der S_u. stembibliothek vorhandenes V/ort festlegt. Zu diesem Zeitpunkt würde das in Frage kommende Sprachbetütigu^ngssignal die Erzeugung des betreffenden Wortes an dem Tonausgang in der oben beschriebenen Weise bewirken. LIit dem his.χ benutzten Ausdruck "Wort" seilen Zahlen umfaßt sein, so daß die betreffende Anordnung eine Sp: schn&chricht erzeugen.würde, die einer Reihe von. durch ei.: F.rnscl-reicsignal vbe±ti"*gei.eii Zahlen ent spräche.

Gaaüi einer r.ccL „ei. sr en AusiUhrun^f ori· könnte d&s £e:.i^le E^r^chuiic^⁰^^^⁰^ U-sr äi# wi.er.^.ehuagse.iari an eii.sr. Di^ital-R^ci.ii^r arigsseLiöissxi £ain. Dieses System i&t

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der
dann imstande, auf/ubervvachungseinrichtung 38 von dem Digital-'Rechner her zugeführte Signale hin ausgewählte Sprachnachrichten zu erzeugen. Damit it das erfindungsgemäje Spr e chansage system über einen weiten Bereich anwendbar, in welchem es erwünscht ist, eine Sprachnachrieht zu erzeugen, ohne dabei auf die herkömmlichen Anordnungen mit Magnet bandtrommel oder -scheibe zurückgreifen zu müssen.

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich insbesondere dazu, in vorteilhafter Weise bestimmte Eigenschaften der Nachrichten auszunutzen, die normalerweise durch Sprechansagesysterne übertragen/und die im allgemeinen in Sprechlauten auftreten. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei den meisten in der Sprache be- i nutzten diskreten Lauten eine redundante Wiederholung ein- und desselben Sinuswellenmusters während der Dauer mehrerer Zehntelsekunden auftritt. Der in Fig. 2 dargestellte Sinuswellenverlauf 40 eines typischen Lautes umfaßt die Wiederholung einer Reihe von gleichmäßigen Laut- baw. Klangkomponenten 42.Während diese Redundanz erforderlich ist,"um einem Zuhörer Zeit zum Überlegen zu geben, braucht eine solche Redundanz in dem Speicher nicht gespeichert werden, und zwar solange nicht, wie das Grundmuster oder Grundbild der jeweiligen Laut- bzw. Klangkomponente 42 dadurch geschützt ist, da& das betreffende Bild oder Muster in dem aufzuzeichnenden Klang mehrere Male wiederholt wird. Eine weitere wirtschaftliche Speicherung kann dadurch erzielt werden, daß an den Stellen, an denen eine Vielzahl von Nachrichten zu speichern ist, bestimmte Wotte aufgezeichnet werden,

die normalerweise in mahr als einer Nachricht enthalten si nd.

Diese Redundanz kann ebenfalls in den in dem Speicher gespeicherten Daten vermieden werden. Darüberhinaus erfordern bestimmte Nachrichten die Wiederholung eines bestimmten 7/ortteiles oder Ausdrucks in einer bestimmten Häufigkeit. Auch hier ist es dann lediglich erforderlieh, den Wertteil oder die Ausdrucksweise zu;-'sammen mit der Anzahl der erforderlichen Wiß derholungen zu speichern.

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Sine nooh weitere Wirtschaftlichkeit hinsichtlich, der erforuerlic:.en Speicherkapazität kann dadurch erzielt ^ex^en_s daß anstatt einer ϊ/or tbibliotkek eine Sprechlaut- oder Spreenxlangbibliothek angelegt wird, die Vokal- und Konsonantlaute umfaßt. Auf diese Weise kar.n jedes Wort uer zu übertragenden 'N^chxic^t dadurch zusammengesetzt werden, daß sequentiell die das jeweilige Wart bildenden Laute aus dein Speichel" 14 heraus übertragen werden. Die in jedem. Klang bzw. laut vorhandenen Redundanzen wurden dabei natürlich in der V/eine eliminiert werden, wie dies oben beschrieben worden ist. Disce andere Ausfuhrungsform. _uur erfindungsgenLUen Anordnung bringt zwar im allgemeinen eine Verminderung der erforderlichen Speicherkapazität .-it sich,- j-doer. untsr Inkaufnahme des Nachteils, daß es den allein aus Spr echlauten sus: menge setzt en 7/ort en an uer Kl angg.ua! it kt und an der Klangfarbe echter Spruche mangelt. Dies kann zu Schwierigkeiten im Verständnis führen. Demgegenüber liefert ein Sy st öl», di.s-.uf der Basis ein-=r Bibliothek von aufgezeichneten und in digitale Daten umgesetzten Warten arbeitet, eine genauere Wiedergabe menschlicher Sprache» Da;;it ist die Wahrscheinlichkeit höher, da3 ein Pilot oder eine andere Bedienperson des Systems, bei dem ein Sprechv;arnsystsm benutzt wird, auf entsprechende Ansagen richtig reagiert. Ein solches System wird nachstehend näher erläutert werden.

Um die Vorteile der obe#besckriebenen Speicheranordnung auszunutzen, enthält die Steuerlogik 12, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, eine ITaciirichtformatsteuereinrichtung 44. Diese Nachrichtformatsteuereinrichtung steuert die Identität der in dera Speicher 14 gespeicherten digitalen Daten, die dsm Digit al-Analog-Wandler 20 zugeführt v-erden,und die Folge einer derar- . tigen Datenabgabe. Wird ein bestimmtes Sprachbetätigungssignal über die vorgesehene Priorit-ätsentscLeidungslogik 46 und die Leitung 48 an die Nachricht-eaformat st euer einrichtung 44 abgegeben, so identifiziert diese Steuereinrichtung 44 die äem. be-. " treffenden Bet Lit igu_jigs signal zügehörige bestimmte Machrichf, woraufhin an den Speicher 14 die entsprechenden auföiL-iiandexfol-

den
gen/Befehle abgegeben werden. Der Speicher 14 gibt die- exforder-

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Hohen Daten an den Digit al-Analog-.-andler ab. Die Verknüpfung ■er Hachrieht^frfcrmat steuereinrichtung 44 ist so ausgelegt, da£ die für jede Klangkomponente charakteristischen digitalen Daten so oft v. ie der holt v.erden, wie dies für eine Nachbildung des ursprünglichen Tonklangs erforderlich ist. In eilt sprechender V/eise ist die Logik o.:er Verknüpfung der Nachrichteftformat st euer einrichtung 44 imstande, die Folge aer einer Klangkomponente entsprechenden digitalen Daten in dem Maße ^u wiederholen, wie dies für die Wiederholung bestimmter f/orte oder Wortteile erforderlich ist, die durch die ^ev.eils ausgewählte Nachricht bestimmt sind.

Die StcUcrlogik 12 eiithult lerner einen System-Zeitstcusrgene- *

rat or 50, Uer über Leitungen 52 mit einer Folgesteuereiiirichtung :4 verbunden it/t. Dadurch wird die Grundsystemzeit steuerung bewirkt, deruufulge eine genaue Nachbildung des Tonfreuuenzsig-

bei i:ais in der gleichen Phasenbeaiehung sichergestellt ist, wie/uer ursirünglich auf &fe se ichiB ten Tonnachricht. Die Folge steuereinrichtung 54 steuert Jen Folgetetriet der Prioritätsentscheidungslogik 46 über die Leitung 56 und der KachrichteÄforitatstuuereinricLtung 44 Über die Leitung 58· über eine zwischen der Hachricht«^"orniatsteuereinrichtu^jig 44 -nd der Folgesteuereinricutung 54 verlaufende Leitung 6 C .wird an die Folge steuereinrichtung 54 cit Beendigung einer Nachricht ein Signal abgegeben. Die Fclgesteuereinrichtung 54 lißfe.t über die Leitung 26 Zeit et euer siguule an *

die Abtast- und Halteschaltung 24.

Die Prioritätsenttcleidu_ngsiogik 4fc ist in der dargestellten AusführungsforiE eu dem Zweck vorgesehen, in bestimmten Anwendungsfällen, wie in Sprechwarnsystemen, den Umstand 2u erkennen, daß nicht staatliche Nachrichten/fleiche gewünschte Bedeutung haben. Bei Anwendung der betreffenden Anordnung in einem Flugzeug würde z.B. ein Motorbraiid eine extrem hohe Priorität im Vergleich cum Ausfall eines Untersystems im Navigationssystem besitzen. Demgemäß vermag die Prioritätsentscheidungslogik die auf der Leitung 37 auftretenden Sprachbetätigungssignale abi-u-

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tasten, um lediglich dasjenige Sprach'betätigungssignal» das die höchste Priorität besitzt, auszuwählen und der Nachi'ieht format Steuereinrichtung 44 zuzuführen. Die se Anordnung würde die Unterbrechung der Abgabe einer Nachricht niedrigerer Priorität ermöglichen, um sofort eine Nachricht höherer Priorität zu übertragen. Sofern erwünscht, kann die Priorität sentscheidungslogik 4ö auch weggelassen werden. In diesen: Fall würde die Nachricht format Steuereinrichtung 44 auf die verschi£ denen Sprachbetätigungssign^le in der Reihenfolge ihrer Aufnahme ansprechen'. Die Prioritätsentscheidung slogik 46 kann ferner, sofern erwünscht, in der Überwachungseinrichtung 35 enthalten sein, so daß nur das Prioritäts-Spri-.chbetätigungssignal der Steuerlogik 12 zugeführt wird.

Zum besseren Verständnis des Betriebs der Steuexlogik 12 sei im folgenden auf Figur 4 Bezug genommen, in der ein Verknüpfungsdiagramm einer Ausführungsform veranschaulicht ist. Gemäß diesem Verkn;-"pfungsdiagra!:im wird die durch den Verknüpfungsblock 70 gekennzeichnete Leitung 37 überwacht, um, wie dies der Block 72 zu erkennen gibt, zu bestimmen, ob eine Nachricht angefordert wird. Wird eine Nachricht angefordert bzw. verlangt, so gelangt man über den Weg 76 zu dem Verknüpfungsbleck 78, in welchem die Priorität der verlangten Nachricht mit der Priorität der gegebenenfalls v-'iedergegebenen Nachricht verglichen v;ird. Besitzt die wiedergegebene Nachricht höhere Priorität, so v.ird die angeforderte Nachricht zurückgehalten, wie dies durei. den Verknüpfungsblock 82 angedeutet ist. ',Venn jedoch die geforderte Nachrieht von höherer Priorität ibt oder wenn keine Nachricht wiedergegeben wird, gelangt :..an über den Weg 84 zu dem. Verknüpf ungsbl ο el·: 86 kin, der zu erkennen gibt, daß das in Frage i.oomende Signal der Nachrri chtformi:t et euere inrichtung 44 zugeführt .vird, um ruit eier Abgabe des ersten Befehls der ausgewählten Nachricht zu beginnen. In der Zwischenzeit v.ird die Leitung 37 fortwährend abgetastet"fsprachbetätigungssignale zu ermitteln. Dies ist in Figur 4 durch den Verknüpfungsblock 70 angedeutet₉ der über den Weg 74 mit dem Verknüpfungsblock 72 verbunden ist* Außerdem erfolgt bezüglich

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-13 jedes festgestellten Betätigungssignals eine Prioritätsbestimmung.

Um mit Aufnahme des Befehls mit der Abgabe der ersten Instruktion zu beginnen, gibt die Nachrichtformat steuereinrichtung 44 sequentiell die in Frage kommenden digitalen Daten aus dem Speicher 14 ab. Hierzu wird eine Verknüpfungsschaltung_;oder kurz Logik genannt, verwendet, die nachstehend noch näher erläutert werden wird. Mit Beginn der ausgewählten Nachrichtfolge wird, wie dies durch den Verknüpfungsblock 88 angedeutet ist, die erste Ton- oder Klangkomponente der Nachricht aus dem Speichs r 14 ausgelesen, wie dies der Verknüpfungsblock 90 veranschaulicht, und dem Digital-Analog-Wandler 20 zugeführt. In dem Entscheidungslogikblock 92 wird dann bestimmt, ob es sich bei dieser Klangkoßiponente um die letzte Klangkomponente des erzeugten, normalerweise aus einer bestimmten Anzahl von Wie derholungen ein- und derselben Klangkomponente bestehenden Klanges oder Tones handelt, wie dies oben bereits erläutert worden ist. Handelt es sich bei der überprüften Klangkomponente oder iautkomponente nicht um die letzte Klang- oder Lautkomponente des ersten Tones oder Klanges der Nachricht, so gelangt man über den Weg 94 zu dem Verknüpfungsblock 90 zurück, womit die erste Klang- oder Lautkomponente wiederholt wird. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die bestimmte Anzahl an Wiederholungen vorgenommen worden ist.

Zeigt der Entscheidungslogikblock 92 nach Ausführung der letzten Wiederholung an, daß die letzte Klangkomponente des ersten Tones beendet worden ist, so gelangt ir.an über den Weg 96 zu dem Sntscheidungslogikblock 9w hin. Gemäß diesem Entsciaeidungslogikblock 98 wird bestimmt, -/vann der gesamte Klang zu wiederholen ist. In diesem Fall wird äer aen Weg 100 zu dem Verknüpf ungsblock zurückgelaufen, um nänJ-ich den betreffenden Klang au er Laut zu wiederholen. Ist der betreffende Klang ca er Laut nicLt erneut zu wiederholen, so gelangt man im Zuge der Verknüpfung über den «Veg 102 zu dem Sntscheidungslogikblock 104 hin. Gemäß diesem

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Entscheidungslogikblock 104 erfolgt eine Aussage, wenn es sich bei diesem Klang oder Laut um den letzten Klang oder Laut des zu erzeugenden Wortes handelt. Umfaßt das betreffende .#ort einen weiteren Ton oder Klang bzw» Laut, so gelangt man ku aer Verknüpfung über den lieg 106 zu dem Block 10c hin. Gemäß üem Block 1C8 erfolgt die Abgabe eines Befehls zum Auslesen des nächsten Klanges oder Lautes aus dem Speicher 14» Die aer Befehl bewirkt die Abgabe der Nachrichtenfolge in dea. Block 88. ΐ at sachlich werden digitale Daten, die mit unterschiedliehen Adressen in dem Speicher stehen, dem Digit al -Analog-* analer zugeführt«. :.-Iit Fortschreiten der Abgabe der ITachrichtenfolge gelangt man im Zuge der Verknüpfuugsoperationen über die Leitung 110 weiter zu den Verknüpfungsblöcken 90? 92 und 98 hin, und zw&x zum Zwecke der Wiederholung des durch diese Verknüpfungsblöcke dargestellten Klangkomponentenzyklus. Dies erfolgt solange,, bis äer zweite Klang oder Laut vervollständigt ist» Die vorstehende Folge· von Vorgängen wird wiederholt, bis schließlich der letzte Klang odür Laut des Portes erreicht ist» An dieser Stelle gelangt man im Zuge der Verknüpfungsvorgänge über den Weg 112 von dem £nt-Echeidungslogikblock 1C4 zu dem Entscheidungslogikblock 114 hin. Gemäß dem Entscheidungsblock 114 wird bestimmt, ob es sich bei aem betreffenden Wort um das letzte= Wort der Nachricht handelt.

Besitzt die ITachricht mehr als ein - *»Ycr t, so gelangt man über den Heg 116 su dem Verknüpf-ungsblock 118 hin, gemäß dem- eine geeignete Pausenzeitverzögerung zwischen y/orten in der normalen Sprache eingeführt wird. Im Zuge der Verknüpfung gelangt man dann zu dem Verknüpfungsblock 120'hin. Gemäß dem Verknüpfungsblock 120 v/ird ein Befehl 'sum Auslesen des nächsten Portes der Nachricht aus dem Speicher 14 abgegeben und die Weiterleitung der Uachriciitenfolge in dein Block 88 bewirkt, Auf diese Weise wird unter Abgabe des nächsten V/or tas der oben beschriebene Zyklus wiederholt ₉ der durch dia Verknüpfungsblöcke 90, 92, 98» 104, 108 und 114 veranschau-

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BAD ORSGiNAL

I.ici.t i.t. Ist ECl-Iie£licL das lutzte V.ort der Kehricht erreicht, se wird dies bei aen intscLeiäungEblcck 114 festgestellt. Dauiit gelangt n.an im Zuge 5er Verknüpfung über den «eg 112 ü;u dem Verkn". fungi:t-Ioök 72 hin, d«r die Beendigung der Nachricht anzeigt. Die die Lcchete rrioritat besitzende Nachricht wird dann mit Hilfe jer oben LeEci.riU-tenei«. Logik von dem Speicher 14 zu.dein "Di^ital-Änalog-UivJidlei 20/übertragen. Die Scheutung ^r Steuerlogik tev.irkt ferner eine entspre-chencie /Jicierung ü^r zugehörigen Eutsci-eiduiigEverkniufungstljcke -2, ·>8, 104 und 114 auf aen jev.e::] : re.. Beginn oder die Vi« it er leitung der Kachrichtenf olge zu Jem bleck 88 Mn. Durch die vorstehend betrachtete Logik ist die For-leruiifc· r^cL bpeichsrung redundanter Klang- bzw. Tonkomponei.-te:., Tönen. br/Ä. Llängen oder «orten in einer bestimmten Nachricht oder in Gruppen von 2*",· abrichten veri-ieien.

U:.. die 3rc»e und ulb Gewicht des Speichers 14 weiter herabau-■ Eet-^en, ^:iit J^r. b weicher vor^ugsv.eise ein zerstörungsfrei Ie shavr Lese- Ιϊ^ϊ;. Fest· ert ε» eicher. Beispiele für derartige Speicher sind scg-e-airnte JCrahtlai/spe: cx:er , E-icdeiJästritEenanordnungen, integrierte LIOS-S.. eicii„rUnordnungen und integrierte COG-S^eich=ran-ordi.ungen. Derartige Speicher tesitte^ keine cey.e^iicen Teile, au£iräe.:. hüte.:: sie eiL_^en L.iniEi.Ie.n. rlataiedaxi", und LC.-lieiiiich h.-be:i sie ein .nininales G^.vicht -uiid -KC':u:ei. vGn extrem robustea Auibau ssäin. Bi.rlUcsrLir.i.us ka-.ii die Anordnung -cr:ri,L>r S₁.eieiur •and da:.it oes ^esuLte^ S;"ste;r-s gviu-äj. u„r irf.ii:d^ng ir^enäeine ge'vj'Jnscht-e Form ε-rjiehcen. Dies bedeutet einen ,'»esentiieen Vorteil bei Anv,e..d.-Jic;sf:.;.Iie:; in Flugiis^s:; gigöUi^er' ^t:. b. ih-jr be--.kannten Szj-ichansageE^stii-.i^, «ic „^.^r.n^ d^r Ver.-.e.-dui-t; von üI:..g-nsfbJ.nü£ri"., -^rcrcein cäsr -εα.^ΙΙ^η i.1 ε S, ^icL^rano. änun^ _.ΰ uuf^ruiid dar Var^endun^ vc-i: ,.ctcr^ jur. Antrisc. ■ dieLsyfa.. öioLerai.ordnung.leäifc'Iich in ein.-r cegr-snsten /wzahl von i cr:.-.en unxerge'üraci.t -.er.en kennen. ·

Aufgrund der Lese- fcsw· Festwerts^ eichereigenschaft des bevorzug-

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te.- Speichers sind derartige Speicher vorverarahtet, um aie ge-•/.•'.'n^cLtc:. di^it-ien D-ter. an bestimmten Adressenstc-j^en c.ufzu- ::ei.::_;en. Die Identifizierung der zu speichernden minimalen-digitalen Daten v.ird \.±e folgt vorgenommen. Nachrichten, die aufzuzeichnen erwünscht sind, werden zuerst in digitaler Form dargestellt und in diener digitalen Form in einem großen Speicher gespeichert. Eine derartige Analog-Digital-Umsetzung erfolgt einfach durch Verwendung herkömmlicher Anordnungen. Das die Nachricht darstellende Tonsignal wird periodisch abgetastet, und der innerhalb der jeweiligen Abtastzeit auftretende absolute Wert des Tons-ignals wird in digitaler Form dargestellt, und zv/t.r durch ein eimigee digitales Element oder Wort, das aus einer Anzahl von Bits besteht. Die in digitaler Form vorliegenden Nachrichten können dann zum Zwecke der Untersuchung auf Papier ausgedruckt .erden, um die Redundanz zu beseitigen und um das Verknüpf ungsmust er zu liefern, das- in der St euer logik 12 fur die Nachbildung der ursprünglichen Nachrichten erforderlich ist. Die so erzielter minimalen Daten werden dann in den Festwertsps icher durch Verdrahtung eingegeben.

Anstatt der Intersuchung der gesamten Nachrichten entsprechend dem obigen VerfEihreu können diskrete Viorte oder sogar Laute bzw. Klänge untersucht werden, um in dem Speicher Wort- oder Klangbibliotheken zu bilden, aus denen dann mit Hilfe der Steuerlogik 12 entsprechende Worte oder Klänge zum Zwecke der Bildung gewünschter Nachrichten abgerufen wercen können. Tie für jedes derartige «ort cder für jeden derartigen Klang in den betreffenden Bibliotheken charakteristischen digitalen Daten sind durch Beseitigung der Redundanzen in der ober, beschriebenen 'weise auf ein L'inimuir. herabgesetzt. Die zum Auslesen jedes Wortes oder jed-_r Nachricht aus dem Speicher 14 benutzten, sequentiell auftretenden V'erknüpfungsEiuster können dabei selbst in Form digitaler Daten vorliegen, die ir. einem weiteren Festwertspeicher gespeichert sind, der einen Teil aer Steuerlogik 12 bildet. Diese digitalen Daten, können dann sequentiell aus dem betreffender, weiteren Speicher und:

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aus dem übrigen Teil der Steuerlogik ausgelesen werden, die ihrerseits Daten aus dem Speicher 14 ausliest. #ei der für die Verwendung mit Fernschreibern und optischen Zeichenlesern geeigneten ■ AuRführungsform können darüberhinaus die Codedarstellungen der in dem Speicher 14 gespeicherten Worte der //ortbibliothek in einemFestwertspeicher gespeichert werden, ώϊη solcher Speicher würde dann durch den Vergleicher der Lberwachungseinrichtung 38 abgetastet werden, um die in den Registern dieses Speichers gespeicherten Worte zum Zwecke der übertragung des jeweils in Frage komiLenden Sprachbetätigungssigrials zu identifizieren.

Das erfindungsgemäüe elektronische Sprechansagesystem ist extrem ( kompakt, von relativ geringem Gewicht und äußerst robust. Demgemäß ist das erfindungsgemäße SpreehansEigesystem besonders für die Anwendung in einem Flugzeug und in anderen Fällen geeignet, in denen Faktoren, wie Gewicht, Größe und Widerstandsfähigkeit gegenüber IJmgebungsbedingungen, von wesentlicher Bedeutung sind. Da das erfindungsgemäße System im übrigen keine beweglichen Teile enthält, kann eine äußeräb hohe Zuverlässigkeit im Vergleich zu der Zuverlässigkeit bei mechanischen Anordnungen erzielt werden, die Magnetbänder, -scheiben oder -trommeln verwenden. Bei nn-r wendung zur. Abgabe von Sprachwärnsignalen bringt das erfindungsgemäße System wesentliche Vorteile gegenüber V/arnsysteinen mit sich, die mit Warnlampen oder Warntonsignalen arbeiten, da nämlich ein Sprachwarnsystem sicherstellt, daß die jeweilige Be- " dienperson diesem System ihre Aufmerksamkeit widmet.Hinzu kommt noch, daß das erfindungsgemäße Sprechansagesystem nicht nur zur Abgabe von Warnungen herangezogen werden kann, sondern auch zur Abgabe von Befehlen, deren Ausführung zur Fehlerbeseitigung führt. Schließlich erlaubt/bei der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehene Priorität sentscheidungslogik der Bedienperson, den wichtigsten Fehler zu identifizieren und ihre Aufmerksamkeit auf die Beseitigiung die se si"9hl er s zu richten. Bei die sender kmal handelt es sich um ein Merkmal, das dann nicht erreichbar ist, wann !»ampen- bzw* licht- oder Iqnwarnsysterne verwendet werden,

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BAD

Claims

Patentansprüche

\Λ/. Elektronisches Sprechansagesystem, dadui'ch gekennzeichnet, daß eine elektronische Speichereinrichtung (14) zur Speicherung von digitalen Daten vorgesehen ist, die analogen Tonsi'gnalen mit einer Vielzahl von bestimmten Klangkomponenten entsprechen, daß mit der Speichereinrichtung (14-) ein Dirrital-Analo=:-Wandler (20) verbunden ist, der auf ihm von der Speichereinrichtung (14) zugeführte digitale Daten hin entsprechende Tonsimiale abzugeben verma;;, daß mit der Speicherfc einrichtung (14) eine Steuerlogik (12) verbunden ist,

die die Abcrabe von ausgewählten Reihen von Klangkomponenten entsprechenden digitalen Daten aus der· Speichereinrichtung (14) an den Bigital-Analo^-Wandler (20) bewirkt, wobei die ausgewählten Reihen von Klansrkompanenten Worte innerhalb einer gewünschten Nachricht festlegen, und daß die Steuerlop.lk (12) auf ein der jeweils zugeführten gewünschten Nachricht zugehöriges Betätigungssignal hin in Betrieb setzbar ist.
2. Sprechansagesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da£ die Steuerlogik (12) Einrichtungen enthält, die eine wiederholte Abgabe der für ausgewählte

™ Klangkomponenten charakteristischen digitalen Daten aus

der Speichereinrichtung (14) an den Digital-Analog-Wandler (20) zur Erzeugung des die jeweiligen Worte festlegenden Klanges bewirken.
3. Sprechansagesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (14) zumindest die digitalen Daten speichert, die charakteristisch sind für eine Vielzahl von Nachrichten_? und daß eine Prioritätslogik (46) vorgesehen ist, die eip@

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von Betäfcirungssignalen aufnimmt, deren jedes einer anderen Nachricht zugeordnet ist, und die jeweils die die höchste Priorität besitzende Nachricht für die r auswählt.
4. Sprechsnsn Tesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet;, da?? das Auftreten zumindest eini^erBetätigungssignale vom Zustand von Abtastern (39»3£) abhängt und aaß die zügeheri en Nachrichten kennzeichnend sind für den jeweiliren Abtast er-Zustand.
nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, d=si^: zumindest einige der einem Abtaster-Lüsten! sufr^höriren !lachrichten Befehle umfassen, die eine bestimmte Reaktion auf den jeweiliren Zustand festlegen.
6. Sprechansagesyotem nach Anspruch 1, dadurch .Tek zeichr.et, da; die Sreichereinrichtun (14) einen zer störungsfreien auslesbaren Festwertspeicher (14) umfaßt,
7. Sprechansagesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daf: in dem Festwertspeicher (14) zumindest die Klanrkomponenten «-espeichert sind, die zur Erzeu un■-einer Kachricht aus einer Vielzahl von .-ewünsenter, Kachrichten erforderlich sind. *
8. Sprechansagesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , aaB in der Speichereir-richtun·- (14) zumindest digitale Baten eespeichert sind, die charakteristisch sind für den Klane der jeweils gewünschten Kachricht, wobei zumindest diejenigen diiritalen Daten gespeichert sind, die Charakteristisch sind für Hedundanzen in den Klangkomponenten des jeweiligen Lautes oder Klanges, und.-da.3-

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BAD ORIGJMAL

die Steuerlogik (12) durch wiederholte Abgabe von ausgewählten Klangkomponenten aus der Speichereinrichtung (14) an den Digital-AnaloK-Wandler (20) die Nachbildung derartiger Redundanzen in dem jeweiligen Laut bei der Bildung der jeweils gewünschten Nachricht bewirkt.
9. Sprechansagesystem nach Anspruch 1, dad.urch gekennzeichnet, daJ? in der Speichereinrichtung (14) zumindest die digitalen Daten gespeichert sind, die charakteristisch sind für eine Vielzahl von Worten, die in ein,e_;r,^Vielzahl von Kombinationen eine Vielzahl von gewünschten ,,Nachrichten festlegen, und daß die Steuerlogik (1.2),durch sequentielle Abpabe der für ausgewählte Wortq , charakteristischen digitalen Daten aus der Speichereinrichtung (14) an den Digital-Analog-Wandler (.20) die jeweils gewünschte ITachricht zu bilden erlaubt..
10. Sprechansegesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da5 in der SpeichereinrichtunF (14) zumindest die digitalen Daten gespeichert sind,, die charakteristisch sind für eine Vielzahl von Lauten, die in verschiedenen Kombinationen eine Vielzahl von Worten festlegen, welche zumindest eine Vielzahl gewünschter Nachrichten festlegen, und da£ die Steuerlogik (12) sequentiell die digitalen Daten, die charakteristisch sind für ausgewählte Laute, von der Speichereinrichtung (14) an den Di/rital-Analog-Wandler (20) zur 3ildung der jeweils gev/änrchten liachricht abzugeben erlaubt. ' - .
11. Sprechansagesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der S1?uerlop;-ik (12) verbundene überwachungseinrichtung (38) cLas Ausgangssignal eines ■

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optischen Zeichenlesers in Sprachbetätigungssignale umsetzt, daß die Speichereinrichtung (14) zumindest die digitalen Daten enthält, die charakteristisch

und sind für eine Bibliothek gespeicherter Worte,/daß die Steuerlogik (12) auf Sprachbetäticungssignale hin sequentiell digitale Daten, die charakteristisch sind für durch den optischen Zeichenleser abgetastete Worte, aus der Speichereinrichtung (14) an den Digital-Analog-Wandler (20) zur Erzeugung einer aus den abgetasteten Worten bestehenden Sprachnachricht abgibt.
12. Sprechansagesystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (38) Elemente des Ausgangssignals des optischen Zeichenlesers solange speichert, bis diese Elemente ein in der Speichereinrichtung (14) gespeichertes Wort darstellen, und daß zu diesem Zeitpunkt das in Frage kommende Sprachbetätigungssignal erzeugt wird.

13· Sprechansagesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Steuerlogik verbundene 1Jb eiwaehungs einrichtung (38) Fernschreibsignale in Sprachbetätigungssignale umsetzt , daß die Speichereinrichtung (14) zumindest die digitalen Daten enthält, die charakteristisch, sind fur eine Bibliothek von Worten/daß die Steuerlogik (12) sequentiell digitale Daten, die charakteristisch sind für die durch das Fernschreibsignal übertragenen Worte, aus der Speichereinrichtung (14) an den Digital-Analog-Wandler (20) zur Erzeugung einer den übertragenen Worten entsprechender Sprachnaehricht abgibt.

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