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Schaltungsanordnung zur Sprachsteuerung für eine Wechselsprechanlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Sprachsteuerung für eine Wechselsprechanlage. Sie weist eine automatisch wirkende Steuereinrichtung auf, die in Abhängigkeit von der Gesprächsrichtung arbeitet und auf mindestens einen Kanalverstärker einwirkt.
Es ist bereits eine derartige Schaltungsanordnung bekannt (s. deutsche Auslegeschrift 1129543).
Bei dieser Schaltungsanordnung sind zwei einander entgegengesetzt gerichtete übertragungskanäle vorhanden. Die Steuereinrichtung ist dort an zwei Punkte des wirksamen Übertragungskanals angeschlossen, wobei der eine Punkt vor und der andere Punkt hinter dem geregelten Kanalverstärker liegt. Es ist auch eine sprachgesteuerte Wechselsprechanlage (s. deutsche Auslegeschrift 1086753) bekannt, bei der ein für beide Gesprächsrichtungen gemeinsamer Übertragungskanal vorgesehen ist. Dort sind den mit Gabelschaltungen ausgerüsteten Teilnehmerstationen individuell Regeleinrichtungen zugeordnet. Diese wirken auf den Teilnehmerstationen ebenfalls individuell zugeordnete regelbare Dämpfungsglieder ein und bringen dadurch die beabsichtigte Sprachsteuerung der Übertragungsrichtung zustande.
Ausserdem ist eine weitere Schaltungsanordnung (s. österr. Patentschrift Nr. 227788) bekannt, bei der ebenfalls getrennte Sprachkanäle für die beiden Gesprächsrichtungen und damit auch Umschaltweichen für die Umschaltung der Sprechwege notwendig sind. Das Umschalten der entsprechenden Umschaltkontakte wird dabei mit Hilfe eines die Sprachpegel feststellenden Oszillators gesteuert.
Die Erfindung zeigt nun einen Weg, wie eine Schaltungsanordnung zur Sprachsteuerung für eine Wechselsprechanlage aufgebaut werden kann, die anstatt den Teilnehmerstationen individuell zugeordneten Steuereinrichtungen eine einzige in Abhängigkeit von der Gesprächsrichtung arbeitende und auf mindestens einen zentralen Kanalverstärker einwirkende Steuereinrichtung aufweist und die ausserdem statt zwei einander entgegengesetzt gerichtete Übertragungskanäle einen für beide Gesprächsrichtungen gemeinsamen Übertragungskanal aufweist. Dabei ist es auch möglich, bei Teilnehmerstationen Gabelschaltungen vorzusehen. Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung weist demgemäss gegenüber den bekannten den Vorteil auf, dass sie einen geringeren Aufwand hat.
Die Erfindung betrifft also eine Schaltungsanordnung zur Sprachsteuerung für eine Wechselsprechanlage mit einer einzigen in Abhängigkeit von der Gesprächsrichtung arbeitenden und auf mindestens einen zentralen Kanalverstärker einwirkenden Steuereinrichtung. Diese Schaltungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass in den für beide Gesprächsrichtungen gemeinsamen Übertragungskanal ein zentrales Dämpfungsglied eingefügt ist, an dem bei der Übertragung ein von der Intensität und der Richtung der Übertragung abhängiger Spannungsabfall auftritt, dass an die beiden Seiten des Dämpfungsgliedes eine beim Überwiegen des für die Übertragung in einer vorgegebenen Übertragungsrichtung auftretenden Spannungsabfalles eine ein Steuersignal für eine Verstärkungsumschaltung, mittels der die Verstärkung für die vorgegebene Richtung eingeschaltet ist,
liefernde Vergleicherschaltung angeschlossen ist. Zweckmässigerweise wird das Dämpfungsglied derart in den Übertragungskanal eingefügt, dass es im Zuge der vorgegebenen Übertragungsrichtung vor den
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umzuschaltenden Verstärkern liegt.
Der Aufbau der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung sowie der der zugehörigen
Vergleicherschaltung und die Einfügung dieser Anordnungen in eine Wechselsprechanlage werden an
Hand der Zeichnungen nachfolgend im einzelnen erläutert. Fig. l zeigt in Blockschaltung ein Beispiel für eine Wechselsprechanlage, bei der die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung eingefügt ist, Fig. 2 zeigt im einzelnen ein Beispiel für die Einfügung des Dämpfungsgliedes und den Aufbau einer
Vergleicherschaltung und die Fig. 3 und 4 zeigen zwei Varianten für die Einschaltung von
Kanalverstärkern in den für beide Gesprächsrichtungen gemeinsamen Übertragungskanal.
Wie bereits erwähnt, ist in Fig. l ein Blockschaltbild für eine Wechselsprechanlage gezeigt. An den dort vorgesehenen, für beide Gesprächsrichtungen gemeinsamen Übertragungskanal sind einerseits in
Vielfachschaltung Telephon-Lautsprecher angeschlossen, von denen der Telephon-Lautsprecher -TL-- gezeigt ist. An der andern Seite des Übertragungskanals ist die Vermittlung--A-angeschlossen, an die ihrerseits mit Gabelschaltungen ausgerüstete Fernsprechstationen angeschlossen sind, von denen die Fernsprechstation-ST--gezeigt ist. Die Telephon-Lautsprecher können z. B. zu Autobahnsäulen gehören, wie sie längs Autobahnen aufgestellt sind. Jeder Telephon-Lautsprecher kann in an sich bekannter Weise sowohl zur Aufnahme als auch zur Wiedergabe des Gesprächs dienen.
Die Fernsprechstationen können an einer Nebenstellenanlage oder an einer öffentlichen Vermittlung angeschlossen sein. In den Übertragungskanal ist die Steuereinrichtung-F-eingefügt. Das von ihr gelieferte Steuersignal wird zunächst vom Steuerverstärker--S--verstärkt und dann dem Kanalverstärker-Z-zugeführt, der in Abhängigkeit vom zugeführten Steuersignal als Verstärker für die von den Telephon-Lautsprechern zu den Fernsprechstationen führende Gesprächsrichtung oder für die umgekehrte Gesprächsrichtung arbeitet. Das Steuersignal dient hier für die Verstärkungsumschaltung, durch die die Verstärkung jeweils für die eine oder andere Übertragungsrichtung wirksam wird.
Wie es erreicht wird, dass dabei die Übertragung in einer vorgegebenen Übertragungsrichtung durch Wirksamwerden der Verstärkung für diese vorgegebene Übertragungsrichtung jeweils zustandekommt, wird nun an Hand des in Fig. 2 gezeigten Aufbaues der Steuereinrichtung--F- erläutert. Zur Steuereinrichtung-F--gehört zunächst das in den Übertragungskanal eingefügte zentrale Dämpfungsglied aus den Widerständen-R, R1 und R2--. An diesem Dämpfungsglied tritt sowohl bei einer Übertragung in der einen als auch in der andern Gesprächsrichtung ein Spannungsabfall wegen der damit verknüpften Ströme und Spannungen auf. Dieser Spannungsabfall ist zunächst von der Richtung der Übertragung abhängig, da auf der der Gesprächsquelle zugewendeten Seite des Dämpfungsgliedes jeweils die grössere Spannung auftritt.
Hiedurch wird also die Richtung des Spannungsabfalles bestimmt. Die Grösse des Spannungsabfalles ist von der Intensität der Übertragung abhängig, da er offensichtlich umso grösser ist, je grösser die während der Übertragung des Gesprächs auftretenden Strom-und Spannungsamplituden sind. An die beiden Seiten des Dämpfungsgliedes ist nun die aus den Graetz-Gleichrichtern--Gl und G2--, dem Kondensator--C--und den Widerständen--1R und 2R-- bestehende Vergleicherschaltung angekoppelt, an deren Kondensator - das Steuersignal für eine Verstärkungsumschaltung auftritt.
Am Kondensator-C-ist dementsprechend der Steuerverstärker-S-angeschlossen. Die Vergleicherschaltung ist dabei über die Vorverstärker-Vl und V2-sowie die Übertrager-Tl und T2--an das Dämpfungsglied aus den Widerständen-R, R1 und R2--angekoppelt.
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ist der Kanalverstärker in den Übertragungskanal derart eingeschaltet, dass die Verstärkung für die Übertragungsrichtung vom Telephon-Lautsprecher --TL-- zur Fernsprechstation --ST-- wirksam ist. Dieser Zustand bleibt auch erhalten, wenn beim Telephon-Lautsprecher--TL--gesprochen wird.
Der dabei auftretende Spannungsabfall am Dämpfungsglied--R, R1, R2-- führt zwar dazu, dass auf der dem Telephon-Lautsprecher zugewendeten Seite des Dämpfungsgliedes eine grössere Wechselspannung als an der andern Seite des Dämpfungsgliedes auftritt und dass dementsprechend, sofern die Vorverstärker--V2 und VI--den gleichen Verstärkungsfaktor und die Übertrager--T2
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Widerstand --1R--, der am Graetz-Gleichrichter--Gl--angeschlossen ist.
Dies hat bei der gewählten Polarität der Graetz-Gleichrichter zur Folge, dass an der mit dem Kondensator--C-verbundenen Klemme--2-des Steuerverstärkers-S--ein Potential auftritt, das positiv im Vergleich zu dem an der ebenfalls mit dem Kondensator--C--verbundenen Klemme--l--des
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Steuerverstärkers liegenden Potentials ist. Ein derartiges an den Steuerklemmen--2 und l--des Steuerverstärkers--S--und zugleich am Kondensator--C--auftretendes Signal wirkt hier nicht als Steuersignal, wenn der Steuerverstärker derart eingerichtet ist, dass er nur solche Signale verstärkt,
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ist.Verstärkungsumschaltung.
Diese Verstärkungsumschaltung erfolgt erst, wenn auch oder wenn nur bei der Fernsprechstation - gesprochen wird. Die hiezu vorgegebene Übertragungsrichtung führt von der Fernsprechstation--ST--zum Telephon-Lautsprecher--TL--. Wird nämlich zusätzlich bei der
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mehr oder weniger kompensiert oder sogar überkompensiert. Am Kondensator--C--tritt also eine der Differenz der am Dämpfungsglied auftretenden Spannungsabfälle entsprechende Gleichspannung auf.
Beim Überwiegen des für die Übertragung in der vorgegebenen Übertragungsrichtung, also in Richtung von der Fernsprechstation-ST-zum Lautfernsprecher-TL-, auftretenden Spannungsabfalls kehrt sich die Polarität der am Kondensator-C--und zugleich an den Klemmen - l und 2--des Steuerverstärkers auftretenden Spannung um, wodurch nunmehr ein Steuersignal für eine Verstärkungsumschaltung geliefert wird. Der Steuerverstärker gibt dieses Siganl zum Verstärker - Z--verstärkt weiter, wodurch dieser nunmehr für die vorgegebene Übertragungsrichtung wirksam wird, also in umgekehrter Übertragungsrichtung als vorher. Diese Verstärkungsumschaltung tritt selbstverständlich auch dann auf, wenn allein bei der Fernsprechstation--ST--gesprochen wird.
Wird dort nicht mehr gesprochen, so wird die Verstärkung wieder in der ursprünglichen Übertragungsrichtung wirksam.
Damit die beansichtigten Effekte, insbesondere das Überwiegen des betreffenden
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V2-die richtige Arbeitsweise der Vergleicherschaltung sichergestellt werden. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist das Dämpfungsglied derart in den Übertragungskanal eingefügt, dass es im Zuge der vorgegebenen Übertragungsrichtung, also in der Richtung von der Femsprechstation--ST--zum Telephon-Lautsprecher-TL-, vor dem Kanalverstärker-Z-liegt. Damit hängt es zusammen, dass der Kanalverstärker zunächst für die von ihm zum Dämpfungsglied weisende Übertragungsrichtung wirksam ist und erst beim Überwiegen des betreffenden Spannungsabfalles für die andere Übertragungsrichtung umgeschaltet wird.
Dieses Überwiegen kommt bei dem in der Anordnung gemäss
Fig. 2 benutzten Dämpfungsglied aus den Widerständen-R, R1 und Rain jedem Fall zustande, also auch wenn keine besondere Anpassung zwischen der zum Übertragungskanal gehörenden Leitung und dem dem Dämpfungsglied zugewendeten Anschluss des Kanalverstärkers vorgesehen ist. Wenn das
Dämpfungsglied keinen Querwiderstand hat, so darf der dem Dämpfungsglied zugewendete Anschluss des Kanalverstärkers keinen unendlich grossen Widerstand haben, da dann am Dämpfungsglied kein
Spannungsabfall auftreten würde.
Das Dämpfungsglied hat aber in der Regel mindestens einen Querwiderstand und auch mindestens einen Längswiderstand. Es kann z. B. als T-Glied, TT-Glied oder auch als Kreuzglied aufgebaut sein.
Es ist zweckmässig, den Vorverstärkern-Vl und V2--besondere Eigenschaften zu geben, nämlich solche, durch die ihr Verstärkungsgrad umso kleiner ist, je höher der Eingangspegel ist. Dies kann z. B. in an sich bekannter Weise dadurch erzielt werden, dass der Verstärkungsgrad mit Hilfe einer amplitudenabhängigen Gegenkopplung geregelt wird. Die Amplitudenabhängigkeit der Gegenkopplung kann dadurch zustandegebracht werden, dass in den Gegenkopplungsweg zwei antiparallelgeschaltete Gleichrichter eingefügt sind, die wegen ihrer Durchlässigkeitsschwelle in durchlassrichtung erst durchlässig werden, wenn die betreffende anliegende Spannung eine gewisse Grösse überschreitet.
Bei Verwendung derartiger Vorverstärker wird vermieden, dass beim Auftreten eines hohen Eingangspegels, also bei Übertragung eines Gespräches mit grosser Lautstärke, die Vorverstärker übersteuert werden und dann den an ihnen angeschlossenen Graetz-Gleichrichtern gleich hohe Wechselspannungen zuführen, obwohl am Dämpfungsglied-R, Rl, R2-- ein Spannungsabfall stattfindet und daher die den Vorverstärkern zugeführten Spannungen verschieden gross sind. Es wird dadurch sichergestellt, dass in jedem Fall, wenn wegen eines derartigen Spannungsabfalles die Verstärkung umzuschalten ist, die Vorverstärker--VI und V2--ihren Graetz-Gleichrichtern tatsächlich verschieden grosse Spannungen zuführen und dadurch auch wirklich das erforderliche Steuersignal geliefert wird.
Da bei niedrigem Eingangspegel der Verstärkungsgrad der Vorverstärker höher ist, wird zugleich erreicht, dass die
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Verstärkungsumschaltung rechtzeitig zustandekommt.
In Fig. 3 ist eine Anordnung gezeigt, bei der in den übertragungskanal mittels des Umschalters --k-- jeweils einer der beiden antiparallel liegenden Kanalverstärker --Va und Vb--eingeschaltet ist, wobei diese beiden Kanalverstärker zusammen einen umschaltbaren Kanalverstärker bilden. Im Ruhezustand des Umschalters-k-ist der Kanalverstärker-Vb-in den Übertragungskanal eingeschaltet, so dass eine Übertragung in Richtung von Telephon-Lautsprecher zur Fernsprechstation stattfinden kann.
Wenn über die Steuereinrichtung-F--und den Steuerverstärker-S-ein Steuersignal geliefert wird, so kommt der Umschalter--k--in Arbeitslage, wodurch nunmehr der Kanalverstärker--Va-in den Übertragungskanal eingeschaltet ist und eine Übertragung in Richtung von der Fernsprechstation-ST--zum Telephon-Lautsprecher--TL-stattfinden kann.
In Fig. 4 ist eine Schaltungsanordnung gezeigt, in der nur der einzige Kanalverstärker-Vab- vorgesehen ist. Mittels zweier Umschalter, die jeweils einen Arbeits- und einen Ruhekontakt aufweisen, ist seine Einschaltung in den übertragungskanal durch Vertauschung seiner Anschlüsse umschaltbar.
Zum einen Umschalter gehören die Kontakte-ka2 und kbl-und zum andern Umschalter gehören die Kontakte--kal und kb2--. Im Ruhezustand der Kontakte ist auch hier der Verstärker derart eingeschaltet, dass eine Übertragung vom Telephon-Lautsprecher--TL--zur Fernsprechstation - stattfinden kann. Es sind in diesem Fall nämlich die Ruhekontakte-kbl und kb2--
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einÜbertragungskanal eingeschaltet, dass er für die Übertragung von der Fernsprechstation--ST--zum Telephon-Lautsprecher--TL--wirksam ist.
Zweckmässigerweise wird bei einem Kanalverstärker jeweils eine amplitudenlineare Pegelbegrenzung vorgesehen, die mit Hilfe eines vom Kanalverstärker selber gesteuerten und ihm vorgeschalteten Dämpfungsgliedes durchgeführt wird. Dem in der Anordnung gemäss Fig. 4 vorgesehenen einzigen Kanalverstärker--Vab--ist demgemäss das Dämpfungsglied--Y--vorgeschaltet, dem über den Hilfsverstärker-X-und einen Gleichrichter eine Regelspannung vom Kanalverstärker - geliefert wird. Der Hilfsverstärker-X-dient dabei zur Zwischenverstärkung und der Gleichrichter zur Gleichrichtung der gelieferten Regelspannung.
Um die Verstärkung in den beiden Übertragungsrichtungen an unterschiedliche Eigenschaften der beteiligten Stationen anpassen zu können, ist noch der regelbare Verstärker--Yo--vorgesehen, der nur bei der Übertragung in Richtung von der Fernsprechstation--ST--zum Telephon-Lautsprecher--TL--im Übertragungskanal liegt. In entsprechender Weise, wie bei der Anordnung gemäss Fig. 4, kann auch bei der Anordnung gemäss Fig. 3 bei den Kanalverstärkern jeweils eine amplitudenlineare Pegelbegrenzung vorgesehen sein. Für diesen Zweck sind dort in entsprechender Weise die Dämpfungsglieder--Ya und Yb-sowie die Hilfsverstärker-Xa und Xb-mit jeweils zugehörigen Gleichrichtern vorgesehen.
Bei all den vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnungen gemäss der Erfindung ist vermieden, dass durch Abweichungen der zu Gabeln gehörenden Nachbildungen vom Sollwert ein Rückfluss auftritt, der die Steuereinrichtung in unzulässiger Weise beeinflusst und damit die Sprachsteuerung stört. Es ist zugleich auch ein einwandfreies Arbeiten der Anordnung sichergestellt, wenn grosse Pegelunterschiede auf den beiden Seiten des Übertragungskanals vorhanden sind und der Scheinwiderstand der Fernsprechstation von dem der beschriebenen Anordnung abweicht.
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