Fernspreehanlage mit Lautsprecher. Die Erfindung bezieht sich auf Fern- spreehanlagen mit Lautsprechern und hat den Zweck, eine solche Verstärkung der Sprech ströme zu bewirken, dass diese einen Laut sprecher genügend aussteuern können, und zwar unter Anwendung von solchen Zwei wegeverstärkern, die mit getrennten Strom kreisen für die ankommenden und abgehenden Sprechströme und mit in den Verzweigungs punkten eingeschalteten Differentialtransfor matoren versehen sind, wobei Störungen, die in bekannter Weise durch akustische Rück kopplung zwischen Lautsprecher und Mikro phon, sowie durch elektrische Rückkopplung der Verstärker entstehen können, vermieden werden sollen.
Eine Voraussetzung für letz teres ist, dass die Verstärker so sorgfältig ausbalaneiert sind, dass eine Zirkulierung der Sprechstromenergie innerhalb des Verstärker aggregates verhindert wird. Bei der Aus- balancierung der Verstärker hat man jedoch mit der Schwierigkeit. zu rechnen, dass ver- schiedene Teilnehmerleitungen verschiedene elektrische Eigenschaften haben. Aus diesem Grunde ist es bisher nicht möglich gewesen. eine ganz genaue Ausbalancierung zu erzie len.
Die hiermit verbundenen Schwierigkei ten treten. insbesondere bei solchen Laut sprechersystemen zum Vorschein, bei welchen die Verstärker grosse Energiemengen zum Lautsprecher zu liefern haben, und bei wel chen folglich eine verhältnismässig geringe Störung des Ausgleiches beträchtliche stö rende Wirkungen hervorrufen kann. Nach vorliegender Erfindung werden die genann ten Schwierigkeiten dadurch beseitigt, dass jeder mit Lautsprecher ausgerüstete Teil nehmerapparat mit einem zwischen dem Ap parat und der zugehörigen Teilnehmerleitung eingeschalteten Zweiwegeverstärker der vor genannten Art versehen wird, in welchem Verstärker der Ausgangstransformator mit.
einer in bezug auf den Fernsprechapparat ausgeglichenen Nachbildung versehen ist. Da der Ausgangstransformator nach einer sol chen Anordnung nur mit Rücksicht auf die elektrischen Eigenschaften des Fernsprech apparates selbst -ausgegiieheri' 'zü \werden braucht, welche Eigenschaften praktisch ge nommen konstant sind, kann eine vollständig befriedigende Sperrung der ankommenden Energie in. bezug auf den abgehenden Strom kreis ,erreicht werden, wodurch eine Zirku- lierung der Energie wirksam verhindert wird,
auch wenn der Eingangstransformator nicht genau in bezug auf die schwankenden elektrischen Eigenschaften der Teilnehmer leitungen ausgeglichen werden kann.
Die Erfindung soll anhand der beigefüg ten Zeichnung, in der Fig. 1 und 2 zwei bei spielsweise Ausführungsformen derselben darstellen, näher beschrieben werden.
Fig. 1 veranschaulicht eine Gesprächver- bindung zwischen zwei Teilnehmerapparaten <I>A</I> und<I>B</I> über die zugehörigen Teilnehmer leitungen<I>AL</I> und<I>BL,</I> welche in beliebiger Weise; zum Beispiel Jureh einen Fernsprech umschalter, miteinander verbunden sein kön nen.
Zwischen dem Fernsprechapparat r1 und der zugehörigen Teilnehmerleitung ist ein Verstärkeraggregat AF eingeschaltet, welches zwei Verstärker UF und IF um fasst.
Diese Verstärker sind in je einen von zwei Zweigstromkreisen US bezw. IS ein geschaltet, :die an den Enden miteinander verbunden sind durch Differentialtransfor matoren UT bezw. IT an sich bekannter Art. welche mit Ausgleiehimpedanzen AB bezw. <I>ALB</I> versehen sind.
Diese Impedanzen sind im Verhältnis zum Fernsprechapparat bezw. zur Leitung<I>AL</I> derart ausgeglichen. dass die über IF ankommenden Fernsprechströme nicht auf den Ausgangskreis US übertragen werden, und dass die über US ausgehenden Fernsprechströme nicht auf den Eingangs kreis IS übertragen werden.
Zwischen dem Fernsprechapparat B und der zugehörigen Teilnehmerleitung<I>BL</I> ist in ähnlicher Weise durch Vermittlung der Differentialtransfor matoren UT und IT ein Verstärkeraggregat BF eingeschaltet.
Der Transformator UT ist mit einer im Verhältnis zum Fernsprechappa rat<I>B</I> ausbalancierten Ausgleichimpedanz BB versehen, und der Transformator IT ist mit ,einer in bezüg äüf die Leitung<I>BL</I> ausbalan cierten Ausgleichimpedanz BLB versehen. Die Ausgleichimpedanzen <I>AB</I> und BB kön nen unter Umständen die zum Teilnehmer apparat gehörenden Mikrophone umfassen.
Die vom Fernsprechapparat A ausgehen den Sprechströme werden über den Transfor mator UT auf den Ausgangskreis US über tragen. Die in diesem greis durch den Ver stärker UF verstärkten Ströme verzweigen sich und fliessen in entgegengesetzten Rich tungen durch die beiden Hälften der primä ren Wicklung des Transformators IT, wobei die Ausgleichimpedanz <I>ALB</I> so bemessen ist. dass die durch<I>ALB</I> verzweigten Ströme den selben Wert erhalten, wie die über die Lei tung<I>AL</I> ausgehenden Ströme.
Diese beiden Zweigströme neutralisieren folglich gegen seitig ihre Wirkungen auf den Transforma tor 1T, wodurch eine Rückkopplung zum Eingangskreis IS verhindert wird. Die über die Leitungen<I>AL</I> und<I>BL</I> ausgesandtrii Sprechströme werden durch den Eingang, transformator IT im Verstärkeraggregat BI' auf den Eingangskreis IS und von diesem nach weiterer Verstärkung in 1F auf den Fernsprechapparat B übertragen.
Dabei ver zweigen sich die Ströme durch die primäre Wicklung des Transformators UT, so da:) ihre Wirkung auf den Ausgangskreis US aufgehoben wird. Zu diesem Zweck ist die Ausgleichsimpedanz BB so bemessen, dass der durch diese Impedanz fliessende Strom denselben Wert erhält wie der Strom durch den Fernsprechapparat. Die vom Fernsprech apparat B ausgehenden Sprechströme werden in analoger Weise über den Zweigstromkreis US im Verstärkeraggregat BF und den Zweigstromkreis IS im Verstärkeraggregat AF übertragen.
Die Verstärker UF können unter Umständen fortgelassen werden oder so ausgeführt sein, dass die Verstärkung der Sprechströme zum wesentlichen Teil in den Verstärkern IF erfolgt.
In gewissen Fällen kann es mit Schwie rigkeiten verbunden sein, eine genaue Aus gleichung der Differentialtransformatoren IT zu erhalten, und zwar wegen der schwanken den elektrischen Eigenschaften :der Teil nehmerleitungen, wodurch ein Teil der Enei--. gie der ausgehenden Sprechströme zum Ein gangskreis IS über den Transformator IT zurückgeführt wird.
Diese Rückkopplung kann bei bekannten Systemen Eigenschwin- b ngen verursachen, weshalb besondere Mass nahmen zum Neutralisieren der schädlichen Wirkungen dieser Rückkopplung getroffen werden müssen. Bei der beschriebenen An ordnung besteht diese Schwierigkeit nicht, da der Ausgangstransformator UT immer mit genügender Genauigkeit ausbalanciert wer den kann.
Die elektrischen Eigenschaften des Fernsprechapparates sind nämlich praktisch genommen unveränderlich und lassen folg lich eine vollkommene Ausgleichung mittelst: der Ausgleichsimpedanz <I>AB</I> bezw. BB zu.
Die Energiebeträge, die durch den Transfor mator 1T zum Ausgangskreis IS zurückge führt werden, können darum nicht durch den Transformator UT auf den Ausgangskreis IIS übertragen werden, welch letzterer-somit derart gesperrt ist, dass das Entstehen von Eigenschwingungen infolge elektrischer Rückkopplung in den Verstärkerkreisen in effektiver Weise verhindert wird.
In ähn licher Weise werden solche Eigenschwingun gen innerhalb des Verstärkeraggregates ver hindert, welche sonst durch akustische Rückkopplung zwischen Lautsprecher und Mikrophon hervorgerufen werden könnten. Die in B empfangenen Sprachschwin gungen können zwar durch solche aku stische Rückkopplung auf den Au3gangs- kreis YS im Verstärkeraggregat AF über tragen und dadurch unvollständige Ausbalan- cierung des Transformators 1T teilweise zum Eingangskreis IS zurückgeführt wer
den; aber die so übertragenen Schwingungen werden durch den Transformator UT ge sperrt, so dass das Entstehen von Eigen schwingungen innerhalb des Aggregates AF verhindert wird. Solche Eigenschwingungen, die durch akustische Rückkopplung an bei den Enden der Sprechverbindung und durch eine über :die ganze Sprechverbindung ver- laufende Energiezirkulation entstehen könn ten, kann man beispielsweise durch Anord nung sogenannter Echosperrvorrichtungen verhindern, das heisst solcher Anordnungen.
die bei Energieübertragung durch den einen Verstärker eines Verstärkeraggregates den andern Verstärker unwirksam machen. Statt. solcher Echosperrvorrichtungen können so genannte Rückkopplungsgesperre verwendet werden, die eine ähnliche Wirkung haben, aber so ausgeführt sind, dass sie normal .den einen Verstärker eines Verstärkeraggregate: sperren, aber bei Gespräch denselben wieder in Tätigkeit versetzen, während gleichzeitig der andere Verstärker gesperrt wird.
Die durch akustische Rückkopplung her vorgerufene Energiezirkulation kann bei einer Anordnung nach Fig. 2 gänzlich ver mieden werden. Hier besitzt. der Fernsprech- apparat iiberhaupt kein besonderes Mikro- phon, sondern der Lautsprecher dient zu gleich als Mikrophon. Der Lautsprecher sollte dabei derjenigen Art sein, bei welchen die akustischen Impulse durch Vermittlung der Membran des Lautsprechers in elektrisch Energie umgesetzt werden.
Ein gewöhn licher Lautsprecher des elektromagnetischen Typs kann dabei mit Vorteil verwendet wer den, indem die durch das Gespräch hervorge- rufenen Schwingungen der Membran auf elektrodynamischem Wege in Sprechströme im Stromkreis des Lautsprecherelektromag- netes umgesetzt werden. In Fig. 2 bezeich net<I>HM</I> einen Lautsprecher, der zugleich als Mikrophon benutzt wird.
Die Ausgleichs impedanz<I>AB</I> besteht hierbei zweckmässig auch aus einem Lautsprecher, der dem Laut sprecher H112 gleich ist, so dass eine vollstän dig genaue Ausgleichung des Primärkreises das Differentialtransformators .erreicht wird. Die beiden Lautsprecher werden zweckmässig zu einer einzigen Apparateinheit zusammen gebaut, derart, dass dieselben gleichzeitig als Sender und Lautsprecher verwendet werden können.
Die beiden Lautsprecher können lo- ben so geschaltet, sein, dass die durch dir akustischen Impulse in den beiden Laut sprechern :erzeugten Ströme in jedem Augen- blick in derselben Richtung durch die Pri märwicklung des Transformators UT ver laufen und folglich zum Übertragen, der Sprechströme auf den Ausgangskreis US zu sammenwirken.
Eine Fernsprechanlage nach der vor stehenden Beschreibung kann nebst einer An zahl von Teilnehmern, die mit Lautsprechern und Verstärkern versehen sind, auch Teil nehmer umfassen. die mit gewöhnlichen Fernsprechapparaten versehen sind, wobei jeder Teilnehmer mit Lautsprecher die Mög lichkeit hat, unter Anwendung desselben Verstärkeraggregates sich sowohl mit einem andern Teilnehmer mit Lautsprecher, als auch mit einem Teilnehmer zu verbinden, der nicht mit Lautsprecher und Verstärker, son dern nur mit gewöhnlichem Hörer versehen ist. Diese Anordnung kommt insbesondere bei Ortsfernsprechanlagen für Geschäfts häuser und dergleichen zur Anwendung, wo nur der Chef oder die Chefs mit laut sprechenden Telephonen versehen sind.
Die Erfindung kann auch bei Ortsfernsprechan- lagen mit Leitungswählern verwendet wer den.
Die Verstärkeraggregate AF, BF sind zweckmässig als besondere, von den Fern sprechapparaten getrennte Apparateinheiten <B>.</B> -tus, geführt, damit es mo-glich wird, dieselben an anderer Stelle auzubringen. Es wird da bei im Vergleich mit bekannten Systemen eine Reduzierung der erforderlichen Anzahl der Leitungsdrähte,
die den Fernsprechappa rat mit den zugehörigen Verstärkern verbin den, erzielt. Bei der Ausführung nach Fig. 1 sind nur zwei Leitungsdrähte und bei der Ausführung nach Fig. 2 nur drei Leitungs- drähte erforderlich.