<Desc/Clms Page number 1>
Lautfernsprecheinrichtung.
Als Lautfernsprecheinrichtungen oder Lnutfernspreeher bezeichnet man Geräte, die es ermöglichen, an Stelle des gewöhnlichen Handapparates des Telephons (Mikrotelephon oder irgendeine andere Kombination von Hörer und Mikrophon) einen Lautsprecher und ein im Raum frei angeordnetes, d. h. in erheblichem Abstand von der sprechenden Person befindliches Mikrophon zu verwenden.
Bisher haben Lmtfernsprecher wegen der unangenehmen Erscheinung der elektroakustischen Rückkopplung, die sich durch Helen oder Pfeifen im Lautsprecher bemerkbar macht, keinen Eingang in die Praxis gefunden. Die elektroakustische Rückkopplung entsteht bekanntlich durch die Rückwirkung der aus dem Lautsprecher kommenden Schallwellen auf das Mikrophon und durch die elektrische Kopplung zwischen den Mikrophon-und Lautspreeherkreisen.
Man hat zur Vermeidung der elektrischen Rückkopplung die Verwendung eines von den Sprcchströmen gesteuerten Relais vorgeschlagen, das Schaltkontakte in den Mikrophon-und Lautsprecherkreisen derart betätigt, dass niemals Mikrophon und Lautsprecher gleichzeitig auf die Fernsprechleitung geschaltet sind. Dieser Vorschlag befriedigt aber nicht, da jedes Geräusch am Empfangsort ein Ausschalten des Lautsprechers bewirkt, mithin den Empfang stört. Ferner verteuert das hochempfindliche Relais das Gerät, macht die Anlage verwickelterund verringert die Sicherheit des Betriebes.
Es ist daher für einen praktisch wirklich brauchbaren L tutfernsprecher eine erste Voraussetzung, dass Mikrophon und Lautsprecher im Betrieb gleichzeitig und dauernd auf eine und dieselbe Sprech- leitung einer gewöhnlichen Telephonstation, z. B. einer Station mit Handapparat, geschaltet sind.
Eine zweite Voraussetzung ist die Anordnung je. eines Verstärkers im Wege der abgehenden und der ankommenden Ströme, um die erforderliche Lautstärke zu erzielen. Lautfernsprecher, bei denen diese beiden Voraussetzungen erfüllt sind, wurden bereits vorgeschlagen. Sie sind aber wegen der eingangs erwähnten elektroakustischen Rückkopplung nicht gebrauchsfähig. Man hat zwar den Versuch gemacht, die elektroakustische Rückkopplung durch Zwischenschalten eines magnetischen Übertragers zwischen Sprechleitungsanschluss und L tutsprecherverstärker zu vermindern, doch hat die Erfahrung gelehrt, dass dieses Mittel nicht ausreicht, die Rückkopplung in genügendem Masse und mit genügender Sicherheit zu beseitigen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Ltutfernsprecheinrichtung, bei der gleichfalls die beiden erwähnten Voraussetzungen erfüllt sind, also Mikrophon und Lautsprecher im Betrieb über je einen Verstärker gleichzeitig auf eine und dieselbe Sprechleitung einer gewöhnlichen Telephonstation geschaltet sind, bei der aber überdies eine sehr einfache Massnahme getroffen ist, durch welche von vornherein eine sehr beträchtliche Verminderung der elektroakustischen Rückkopplung erzielt wird.
Diese Massnahme besteht darin, dass die Stromkreise des Handapparates (oder der ihm äquivalenten Bestandteile des gewöhnlichen Telephonapparates) bei eingeschalteter L1utfernsprechein- richtung ebenfalls auf die Sprechleitung geschaltet sind und infolgedessen einen die Rückkopplung dämpfenden Nebenschluss zu den Stromkreisen der Einrichtung bilden. Das Einschalten der Stromkreise des Handapparates während des Lautfernsprechbetriebes kann z. B. bei der üblichen Bauart und Anordnung der Mikrophone durch Abheben des Handapparates bewirkt werden.
Unter günstigen Verhältnissen wird durch diese Massnahme die elektroakustische Rückkopplung auf ein unschädliches Mass herabgesetzt. Wird aber die erwähnte Massnahme, die als dritte Voraussetzung für die Schaffung eines praktisch brauchbaren Lautfernsprechers bezeichnet werden kann, in Verbindung mit zusätzlichen Massnahmen zur Unterdrückung der elektroakustischen Rückkopplung, insbesondere mit den weiter unten angeführten erfindungsgemässen Massnahmen dieser Art verwendet,
<Desc/Clms Page number 2>
so gelingt es ohne Schwierigkeit, in allen praktisch vorkommenden Fällen die Rückkopplung vollständig zu beseitigen, ohne die Lautstärke oder die Übertragungsgüte des Gespräches zu beeinträchtigen.
Die gemäss der Erfindung vorgesehenen weiteren zusätzlichen Massnahmen zur Unterdrückung der elektroakustischen Rückkopplung betreffen einerseits den elektrischen Teil, anderseits den akustischen Teil des elektroakustischen Rückkopplungskreises. Im elektrischen Teil hat es sich nach der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, nicht nur im Wege der ankommenden, sondern auch im Wege der
EMI2.1
und zu diesem Zweck, zumindest im Wege der ankommenden Sprechströme, Mittel kapazitiver Art anzuwenden, die so bemessen sind, dass sie die elektroakustische Rückkopplung herabsetzen. Besonders günstig ist es, diese kapazitiven Mittel sowohl im Wege der ankommenden als auch im Wege der abgehenden Sprechströme vorzusehen und einander entsprechend anzupassen, wie dies später bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles noch genauer dargelegt werden wird.
Im akustischen Teil des Rückkopplungskreises wird die Rückkopplung erfindungsgemäss vor allem durch eine Kupplung von Lautsprecher und Mikrophon geschwächt.
E werden nämlich das Mikrophon des L1, utfernsprechers und der Lautsprecher um eine Achse drehbar angeordnet und miteinander derart mechanisch gekuppelt, dass der bei der Montierung des Gerätes eingestellte günstige Winkel zwischen den Schaltachsen des Lautsprechers und Mikrophons bei jeder. Drehung des Mikrophons bzw. des Lautsprechers erhalten bleibt.
Um Störungen des Ltutfernsprecherbetriebes, die gegebenenfalls durch den abgehobenen Handapparat hervorgerufen werden könnten, vorzubeugen, empfiehlt es sich, das Mikrophon des abgehobenen Handapparates nach aussen akustisch abzuschliessen. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise das Ha. ndappa. ratmikrophon durch eine entsprechende Öffnung in ein schalldichtes oder schalldämpfendes Gehäuse (Glocke) einführen oder einlegen. In diesem Gehäuse kann man auch das Lautfernsprechermikrophon unterbringen, sofern man das Gehäuse mit einer entsprechenden Einsprechstelle versieht.
Die Möglichkeit von Störungen wird nämlich noch mehr verringert, wenn sich das Mikrophon des abgehobenen Handapparates in der B3triebsstellung der Lautfernsprecheinrichtung in unmittelbarer Nähe des L'1utfermprechermikrophons befindet. Vorzugsweise wird zwischen den beiden Mikrophonen in der Glocke eine schalldichte Wand angeordnet.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Fig. 1 zeigt im Grundriss und Fig. 2 im Aufriss die Gesamtanordnung einer , utfernsprecheinrichtung nach der Erfindung. Fig. 3 zeigt in grösserem Massstab und teilweise im Schnitt ein'Detail dieser Einrichtung. In Fig. 4 ist die elektrische Schaltung der in den Fig. 1-3 veranschaulichten Einrichtung dargestellt.
Zunächst sei an H% nd der Fig. 4 die Schaltung besprochen. 1 ist eine gewöhnliche Telephonstation mit Handapparat, an welche die L1utfernsprecheinrichtung angeschlossen werden soll. Dies
EMI2.2
station schaltet, indem er 3 mit den Telephonklemmen 5 und 4 mit den Mikrophonklemmen 6 der Station 1 verbindet. Im Stromkreis 3 liegt die Primärwicklung des Eingangstransformators 7 eines zwaistufigen Verstärkers 8, an dessen Ausgangstransformator 9 ein Lautsprecher lu angeschlossen ist. Im Stromkreis 4 liegt die S3kundärwicklung des Ausgangstransformators 11 eines einstufigen Verstärkers 12,'der die im Mikrophon. M des Li-utfernsprechers erzeugten Sprechströme verstärkt und in die Sprechleitung der.
Station 1 überträgt ; das Mikrophon 15 liegt im Primärkreis 14 des Eingangstransformators 13 des Verstärkers 12 und wird aus der Gleichstromquelle 16 (z. B. einem Netz- anschlussgerät), die auch den Heizstrom für die Röhren der Verstärker 8 und 12 liefert, mit Gleichstrom gespeist. Durch den Schalter 17 wird die Heizung der Röhren und die Mikrophonspeisung eingeschaltet und dadurch der an die Telephonstation 1 angeschlosseneLautfernsprecher in Wirksamkeit gesetzt. Mit 18 ist eine Spannungsquelle bezeichnet, welche die zum Betrieb der Verstärker erforderlichen Gitter-und Anodenspannungen liefert.
Es sind ferner in den Stromkreisen 3 und 14 Umpoler 19 und 20 vorgesehen, die von vornherein bei der Montage der Anlage so eingestellt werden, dass eine möglichst günstige Empfangs-bzw. Sendestärke erzielt wird. Einem ähnlichen Zweck dienen die im Sekundärkreis 4 des Ausgangstransformators 11 des Mikrophonverstärkers 12 vorgesehenen Kondensatoren 21, welche eine erhebliche Verringerung der Stromstärke (verursacht durch die Wicklung des Transformators 11) und eine Erdung des Verstärkers verhindern. Die Kapazität jedes dieser Kondensatoren kann beispielsweise 2 g betragen.
Erfindungsgemäss ist bei eingeschalteter Lautfernsprecheinrichtung (Schalter 17 geschlossen) der Handapparat der gewöhnlichen Telephonstation 1 abgehoben. Infolgedessen sind die Stromkreise des Handapparates (deren bekannter Verlauf in Fig. 4 nicht eingezeichnet ist) auf die Sprechleitung geschaltet und bilden einen die elektroakustische Rückkopplung dämpfenden Nebenschluss zu den in Fig. 4 dargestellten Stromkreisen des. Lautfernsprechers. Dieser Effekt wird noch erhöht, wenn im. Ltutfernsprecher sowohl im Wege der abgehenden als auch im Wege der ankommenden Sprechströme Mittel kapazitiver Art zur Herabsetzung der elektroakustischen Rückkopplung vorgesehen sind.
Diese Mittel bestehen in dem Schaltungsbeispiel der Fig. 4 aus einem Kondensator 22, der im Eingangskreis des Mikrophonverstärkers 12 parallel zur Sekundärwicklung des Transformators 13 liegt, und aus einem Kondensator 23, der die erste Stufe des Lautsprecherverstärkers 8 (und gegebenen-
<Desc/Clms Page number 3>
falls auch dessen zweite Stufe) überbrückt, indem er den Gitterkreis der ersten bzw. der zweiten Röhre mit dem Anodenkreis der ersten bzw. der zweiten Röhre des Verstärkers koppelt.
Die Grösse der Kondensatoren 22 und 23 ist so zu wählen, dass sich bei kleinster elektro- akustiseher Rückkopplung die grösste Lautstärke in beiden Gesprächsrichtungen ergibt. Als erster Anhaltspunkt kann dabei die Regel dienen, dass der Kondensator 23 gewöhnlich eine wesentlich grössere Kapazität (z. B. 10. 000-20. 000 cm) besitzen soll als der Kondensator 22 (z. B. 100-1000 cm). Wenn auch die Grösse der Kondensatoren von erheblichem Einfluss auf das Mass der Unterdrückung der elektroakustischen Rückkopplung ist, so sind doch die günstigsten Kapazitätswerte nicht sehr kritisch.
In den Fig. 1-3 ist ein Beispiel für die Anordnung und konstruktive Ausbildung eines gemäss Fig. 4 geschalteten Lautfernsprechers veranschaulicht. Der Lautsprecher 10 ist mit einem Zapfen 24 auf eine Tragsäule 25 drehbar aufgesetzt, so dass er nach einer beliebigen Richtung hin orientiert werden kann. Eine lotrechte Stange 26 ist seitlich der Säule 25 drehbar gelagert und durch ein Zahnradgetriebe 27 mit dem Lautsprecher 10 derart gekuppelt, dass einer Drehung des Lautsprechers um die Achse des Zapfens 24 eine gleichwinkelige Drehung der Stange 26 um ihre Achse entspricht. Die Stange 26 trägt eine Nürnberger Schere 28, an deren äusserem Ende ein Tragarm 29 angeordnet ist. Dieser Tragarm ist als Auflage oder Halter für den abgehobenen Handapparat 30 der Telephonstation 1 ausgebildet, wie in Fig. 3 in grösserem Massstab dargestellt ist.
Am oberen Ende des Armes 29 ist ein Kissen 31 aus schalldichtem oder schalldämpfendem Material vorgesehen, welches die Schallöffnung der Hörermuschel 32 des Handapparates 30 nach aussen akustisch abschliesst, wenn dieser am Tragarm 29 aufgehängt wird. Am unteren Ende des Armes 29 ist ein Gehäuse 33 aus Metall befestigt, welches eine Glocke 34 aus elastischem Material, z. B. eine Gummiglocke, umschliesst. Diese Glocke 34 wird durch eine Wand 35 aus schalldichtem Material in zwei Kammern 36 und 37 geteilt. In der Kammer 36, die zweckmässig mit einem schalldämpfenden Material, z. B.
Flaumfedern, gefüllt wird, befindet sich das Mikrophon 15 des Lutfernsprechers. Zum Besprechen dieses Mikrophons dient der in eine Öffnung der Glocke 34 eingesetzte Einsprechtrichter 38, der gleichfalls zum Teil mit schalldämpfendem Material gefüllt werden kann. Die Kammer 37 ist auf einer Seite offen, derart, dass das Mikrophon 39 des Handapparates in die Glocke 34 eingeschoben werden kann, wenn der Handapparat am Tragarm 29 aufgehängt wird. Die Glocke 34 und die Zwischenwand 35 schliessen das eingeschobcnc Mikrophon 39 nach aussen akustisch ab.
Zwischen dem Gehäuse 33 und der Glocke 34 ist der in Fig. 4 mit 17 bezeichnete Schalter untergebracht und als federnder Klinkensehalter ausgebildet, der, wie aus Fig. 3 unmittelbar zu ersehen ist, durch das Einführen des Handapparatmikrophons 39 in die Glocke 34 geschlossen wird. Dadurch wird erreicht, dass die Lautfernsprecheinrichtung rui bei abge- hobenem Handapparat betrieben werden kann.
Mit Hilfe der Nürnberger Schere 28 kann das Mikrophon des Lautfernsprechers ein für allem l in einem günstigen radialen Abstand vom Lautsprecher eingestellt werden und dieser Abstand bleibt dann, während das G3rät in Gebrauch steht, gewahrt. Es kann ferner das Ltutfernsprechermikrophon durch Verschwenken des Armes 29 um die Achse der Stange 26 nach einer beliebigen Richtung hin orientiert werden, wobei aber durch das Getriebe 27 jede solche Schwenkung auch vom Lautsprecher 10 mitgemacht wird. Mikrophon und Lautsprecher sind also miteinander mechanisch derart gekuppelt, dass der in Fig. 1 mit or. bezeichnete Winkel zwischen den strichpunktiert gezeichneten Achsen a und b in allen Liges, die durch Verschwenken entstehen können, ungefähr die gbiche Grösse besitzt.
Dieser Winkel a wird bei der Zusammenstellung oder Aufstellung des Gerätes so justiert, dass sich ein Minimum an akustischer Rückkopplung und möglichst günstige Sprech-und Ernpfangsverhältnie elgeben.
Diese Justierung kann nach Vornahme einiger Versuchsgespräche oder auf Grund von Elfahrungen, die mit Geräten der gleichen Type gemacht wurden, erfolgen. Es sei bemerkt, dass der Wert des Winkels a, der optimalen Verhältnissen entspricht, nicht sehr kritisch ist, so dass auch eine ungenau Einstellung dieses Wertes keine erheblichen Nachteile nach Eich zieht.
Die Verstärker 8 und 12 (Fig. 4) und die übrigen im Zusammenhang mit diesen Verstärkern verwendeten Schaltungselemente (Kondensatoren, Transformatoren, das Netzanschlussgerät usw. ) sind in der Anordnung nach Fig. 1 und 2 in einem Kästchen 40 untergebracht. Dieses ,,Verstärker- kästchen"steht durch Litungsschnüre oder Kabel mit den übrigen Teilen der Apparatur in Verbindung. Die Leitungen für den Anschluss der Verstärker an die Mikrophon-und Telephonklemmen der Telephonstation 1 befindensich in dem Kabel 41, das zum Steckkontakt 2 führt. Der Lautsprecher 10 ist durch das Kabel 42 mit dem im Kästchen 40 untergebrachten Verstärker 8 verbunden.
Das von diesem Kästchen zum Gehäuse 33 führende Kabel 43 (s. auch Fig. 3) enthält nicht nur die L itungs- adern für das L'utfernsprechermikrophon 15, sondern auch jene Leitung, in der der Schalter 17 angeordnet ist. E, versteht sich, dass man die im Kabel 4. 3 befindlichen Leitungen gegeneinander elektrisch abschirmen wird, um unerwünschte induktive Beeinflussungen zu vermeiden. Überhaupt wird n'an derartige Abschirmungen überall dort vorsehen, wo die erwähnte Gefahr induktiver Störungen besteht.
Das Verstärkerkästehen 40 wird durch die Steckerschnur 44 an das Starkstromnetz angeschlossen.
Mit 45 ist in den Fig. 1 und 2 die Leitungsschnur des Handapparates 30 bezeichnet.
Die Inbetriebsetzung des beschriebenen Lautfernsprechers ist höchst einfach : Der Handapparat 30 wird von der Gabel der Station 1 abgehoben und am Tragarm 29 so aufgehängt, dass die
<Desc/Clms Page number 4>
Hörermuschel 32 am Kissen 31 anliegt und das Mikrophon 39 in die Glocke 34 eingeschoben ist. Es ist dann der Schalter 17 geschlossen und dadurch der Verstärkersatz und auch der Stromkreis des
Mikrophons 15 in Wirksamkeit.
Der Handapparat ist akustisch unwirksam, seine Stromkreise sind jedoch auf die Sprechleitung geschaltet, so dass sie gemäss, der Erfindung die elektroakustische Rück- kopplung dämpfen. Tatsächlich haben umfangreiche Versuche bewiesen, dass die Einrichtung nach der Erfindung eine allen praktischen Anforderungen genügende, rückkopplungsfreie Verständigung ergibt.
Es ist klar, dass die Ltutfernsprecheinrichtung abweichend vom beschriebenen Ausführungs- b3ispiel in mannigfache Weise ausgebildet werden kann. So kann beispielsweise statt der gemein- samen Glocke 34 für jedes der beiden Mikrophone ein eigenes Gehäuse vorgesehen sein, in welchem
Falle der Handapparat während des Ltutfernsprechbetriebes ganz unabhängig vom Ort des Lutfern- sprechermikrophons an irgendeinem beliebigen Platz aufgehängt werden kann. Selbstverständlich können die verschiedenen Schaltungsbestandteile, insbesondere auch die Bestandteile der verwendeten
Verstärker, in beliebiger Weise mit den übrigen Teilen der Einrichtung zusammengebaut werden ; z.
B. können einige dieser Bestandteile im Fuss der L". utspreehersäule untergebracht werden. Überhaupt herrscht sowohl in konstruktiver Beziehung als auch schaltungstechnisch grösste Freiheit, so dass die
Möglichkeit besteht, besonderen räumlichen Verhältnissen und besonderen Wünschen des Fernsprech- teilnehmers Rechnung zu tragen.
Zur Versorgung der Llutfernsprecheinrichtung mit den erforderlichen Strömen und Spannungen kann jede in der Fernsprech-oder Radiotechnik gebräuchliche Strom-und Spannungsquelle Ver- wendung finden. Benutzt man zu diesem Zweck das Starkstromnetz unter Zwischenschaltung eines
Netzanschlussgerätes, so ist es zweckmässig, den in Fig. 3 und 4 mit 17 bezeichneten Schalter im Wechsel- strom-Niederspannungsteil des Netzanschlussgerätes anzuordnen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Llutfernsprecheinrichtung mit Mikrophon und Lautsprecher, die im Betrieb über je einen
Verstärker gleichzeitig auf eine und dieselbe Sprechleitung einer gewöhnlichen Telephonstation (Station mit Handapparat) geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Handapparat bei eingeschalteter Llutfernsprecheinrichtung abgehoben ist, so dass seine Stromkreise gleichfalls auf die Sprechleitung geschaltet sind und einen die elektroakustische Rückkopplung dämpfenden Nebenschluss zu den
Stromkreisen der Einrichtung bilden.