Anordnung zur Auschaltung einer Mithör- und Mitsprecheinrichtung an eine Vierdrahtleitung. Eine überwachungsanlage für Vierdraht- leitungen hat folgenden vier Hauptbedingun gen zu genügen: <B>1.</B> Der Einfügungsverlust darf einen vor geschriebenen Höchstwert nicht überschreiten. 2.
Die überwachungsbeamtin muss mit glei- ehem Sende- und Emplangspegel mit den zwei Abonnenten der Verbindung verkehren kön nen wie die Abonnenten unter sich.
<B>3.</B> Die durch die Überwachungsanlage ent stehende zusätzliche Kopplung der beiden Adernpaare der Vierdrahtleitung darf die schon vorhandene Kopplung durch andere Schaltelemente, wie Gabeln usw., nicht we sentlich erhöhen.
4. Die Rüekhördämpfung beim Über- wachungs-Mikrotelephon muss mindestens nor mal hoch sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Anordnung zur Ansehaltung einer Mit- hör- und Mitsprecheinrichtung an eine Vier- drahtleitung und ist gekennzeichnet durch ein Entkopplungsnetzwerk mit zwei Paaren von entkoppelten Polpaaren, deren eines Paar über mindestens<B>je</B> einen Widerstand an die Vierdrahtleitung angeschlossen ist, wobei die Eingangsimpedanzen der betreffenden Pol paare und die Widerstände so dimensioniert sind,
dass die Polpaare mindestens angenähert mit ihren Eingangsimpedanzen abgeschlossen erscheinen und dass der Einfügungsverlust einen vorgeschriebenen Höchstwert für die Adernpaare der Vierdrahtleitung nicht über schreitet, und deren anderes Paar über<B>je</B> ein zur Fixierung der Absehlussimpedanz dienen. des Schaltelement an die Mithör- und Mit- sprecheinriehtung angeschlossen ist.
Diese Anordnung zeichnet sieh durch Ein- faehheit und gute Entkopplungseigensehaften aus. Die Vorwiderstände bewirken, dass die Leitungsimpedanzen keinen wesentlichen Ein- fluss mehr auf den Abschluss des Entkopp- lungsnetzwerkes und daher auf die Kopplung haben. Alle andern Elemente sind aber der Überwachungsanlage eigen und können daher mit beliebiger Genauigkeit dimensioniert wer den.
Ausserdem hat man es durch die Aus führung des Entkopplungsnetzwerkes in der Hand, auch Vierdrahtleitungen, deren Adern- paare an der überwaehungsstelle verschiedene Pegel haben, unter Einhaltung der oben auf gestellten vier Hauptforderungen zu über wachen.
Fig. <B>1</B> zeigt zunächst das Prinzipsehema. In den strichpunktierten Einrahmungen be deutet Ü, die eigentliche Vierdraht-Überwa- ehungssehaltung, JIS die Mitspreeh- und i11I1 die Mithöreinrichtung. Weiter bedeuten al, b, und a" <B>b,</B> die beiden Adernpaare der Vier- drahtleitung. <B>C</B> sind Trennkondensatoren,
die gewöhnlich in den Anschlassleitungen zur Überwac'hungseinriehtung vorhanden sind.
In der Überwachungssehaltung bedeutet ferner<B>EN</B> das Entkopplungsnetzwerk mit zwei Paaren von einander gegenüberliegenden entkoppelten Polpaaren L und L' bzw. <B>3,1</B> und .II' mit den Eingangsimpedanzen Z, und<U>Z.,</U> bzw. Z, und Z, Die Seriewiderstände R, und R, auf den Leitungsseiten des Entkopplungs- netzwerkes sind beispielsweise aufgeteilt in zwei gleiche Widerstände vom halben Wert, um die Symmetrie der überwaehten Leitung nicht zu stören.
Es können auch andere Anpassungsglie der verwendet werden, die den Forderungen bezüglich Einfügungsverlust und Anpassung entsprechen. Macht man die Schaltung Fig. <B>1</B> bezüglich der Leitungs-Adernpaare sym metrisch, so ergibt sieh R,=R,==R und Z,=Z, <I>=Z.</I>
Aus den beiden Bedingungen, dass die Lei- tun sseiten des Entkoppl-Lmgsnetzwerkes mit <B>. 9</B> ihrer Eingangsimpedanz Z abgeschlossen sein sollen und dass die Adernpaare mit dem -n-fachen ihres halben Wellenwiderstandes be lastet sein dürfen, ergeben sich R und Z zu
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Die Einfügungsdämpfung beträgt
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und damit ergibt sich zum Beispiel für n =:
<B>11</B> be = <B><I>0,09</I></B> Np und für Z,<B>= 600 2</B> <I>R</I> = <B>1500</B> 92 und Z<B><I>=</I> 1800</B> fi.
im weiteren sind T" und Th Schaltelemente zur Fixierung der Abschlussimpedanzen Z#, <B>und</B> Z4 auf der Mitsprec11- und Mithörseite des Entkopplungsnetzwerkes.
Diese Selialtelemente können unter an derem Widerstände, Anpassungsglieder oder Dämpfungsglieder sein, die auch teilweise oder insgesamt zum Mitsprechverstärker V, und zum Mithörverstärker Vh gehören können. <B><I>S</I></B> ist das Mikrophon und Z" die Ausgangs impedanz des Mitsprechverstärkers, Zh ist die Eingangsimpedanz des Mithörverstärkers und II der Hörer.
Bei günstigen Pegelverhältnissen auf der Leitung können ein oder beide Verstärker entbehrt -werden.<B>.</B> Die folgenden Figuren bringen Ausfüh rungsbeispiele für däs Entkopplungsnetzwerk. Fig. 2 bis<B>5</B> zeigen Netzwerke für gleichen Pegel auf den Adernpaaren a" <B>b,</B> und<U>a.,</U><B>b_,.</B> Fig. <B>6</B> zeigt ein solches für beliebigen Pegel-<B>z</B> unterschied. Fig. 2 und<B>3</B> zeigen Schaltungen mit Differentialtransformatoren, Fig. 4 und<B>5</B> solche mit Brücken.
Der einfache, sym- metris,e'he Differentialtransformator <B>D</B> in Fig. 2 erlaubt eine Schaltung mit geringsten<B>,</B> Verlusten, hat aber den Nachteil, dass die Adernpaare ohne Trennkondensatoren galva nisch -miteinander verbunden sind. Ausserdem ist die Impedanz Z" des Klemmenpaares <B>31</B> nicht frei wählbar.
Dagegen lässt die Schal tung Fig. <B>3</B> mit zwei identisehen Differential transformatoren galvanische Trennung der Adernpaare unter sich und von den Verstär kern erreichen. Dazu ist die Impedanz Z,<B><I>=</I></B><I>Z,</I> der Klemmenpare M und M' frei wählbar.
Die Brückenschaltung Fig. 4 erfordert wieder Trennkondensatoren <B>C,</B> deren Reak- tanz aber mit XO im Naelibildungskreuz kom pensiert werden kann.
Zur Symmetrierung sind beispielsweise die Nachbildungswider- i stände B in zwei Hälften aufgeteilt, und der Nachbildungskondensator ist in die Mitte ge schaltet, Die Impedanz Z, =: Z, der Klem- menpaare 111 und JUI ist bei symmetrischer Brüeke nicht frei wählbar. Höchstens kann, noch Z, widerstandsreziprok zu Z, gemacht werden, wobei aber der Mitelwert
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festliegt. Gleichzeitig steigt damit aber die Dämpfung, und die Verstärker sind nicht mehr optimal angepasst.
Fig. <B>5</B> zeigt eine Brückenschaltung mit Trenntransformatoren, die ohne Kondensato ren auskommt und bei der die Impedanzen Z, und Z4 frei wählbar sind. Die Brücke enthält beispielsweise ausser den Widerständen R<B><I>j</I></B> noch dazu in Serie geschaltete Reaktanzen XL, welche die Streureaktanzen der Transforma toren, die zur impedanzmässigen Anpassung der Adernpaare an die Brücke dienen, kom pensieren.
Fig. <B>6</B> zeigt eine überwachungssehaltung f.ür Vierdrahtleitungen, deren- Adernpaare be liebige<B>,</B> Pegeldifferenzen aufweisen<B>-</B> dürfen, Die Wirkungsweise sei an Hand des Block- sehemas Fig. <B>7</B> erläutert.
Das eigentliche Entkopplungs4Netzwerk <B>EN</B> enthält zwei in Kette geschaltete Ent- kopplungs-Netzwerke <B>EN,</B><I>und<B>EN"</B></I> in deren Kettenverbindungen X-X <I>und</I> Y-Y <B>je</B> ein regelbares Dämpfungsglied B liegt. Ist, wie in allen Figuren, M die Sprechseite und M' die Hörseite, so wird L auf das Adernpaar hohen Pegels und V auf dasjenige niedrigen Pegels geschaltet.
Die Sprechströme gehen von der Mitspreeheinrichtung wenig gedämpft auf die Seite hohen Pegels L und durch das untere Dämpfungsglied stärker gedämpft auf die Seite niedrigen Pegels L'. Umgekehrt kommen die Hörströme von dieser Seite wenig ge dämpft, dagegen diejenigen der Seite hohen Pegels über das obere Dämpfungsglied stär ker gedämpft auf die Mithöreinrichtung.
Ein Ausführungsbeispiel dieser Schaltung zeigt Fig. <B>6.</B> Die beiden Entkopplungs-Netz- werke <B>EN,</B><I>und</I><B><U>EN,</U></B> werden durch zwei sym- metrisehe Differentialtransformatoren<B><I>D</I></B> ge bildet.
Diese Schaltung kann für alle prak- tiseh vorkommenden Pegelunterschiede der beiden Adernpaare einer Vierdrahtleitung an gewendet werden, da zum Beispiel für n<B>= 11</B> und beide Dämpfungsregler auf Null der Pe- geluntersehied nur<B>0,35</B> Neper beträgt. Zweck mässig werden die beiden Dämpfungsregler mechanisch miteinander gekuppelt.
Selbstver ständlich sind an Stelle der beiden Differen tialtransformatoren beliebige andere Ent- kopplungsnetzwerke mit zwei Paaren von ent- koppelten Polpaaren anwendbar.
Arrangement for switching off a listening and speaking device on a four-wire line. A monitoring system for four-wire lines must meet the following four main conditions: <B> 1. </B> The insertion loss must not exceed a prescribed maximum value. 2.
The surveillance officer must be able to communicate with the two subscribers of the connection with the same transmission and reception level as the subscribers themselves.
<B> 3. </B> The additional coupling of the two wire pairs of the four-wire line created by the monitoring system must not significantly increase the existing coupling by other switching elements such as forks etc.
4. The backlash attenuation of the surveillance microphone must be at least normal.
The present invention relates to an arrangement for connecting a listening and talking device to a four-wire line and is characterized by a decoupling network with two pairs of decoupled pole pairs, one pair of which has at least one resistor each the four-wire line is connected, the input impedances of the relevant pole pairs and the resistors being dimensioned so
that the pole pairs appear to be at least approximately terminated with their input impedances and that the insertion loss does not exceed a prescribed maximum value for the wire pairs of the four-wire line, and the other pair of the wire pairs serve to fix the terminating impedance via <B> each </B>. of the switching element is connected to the listening and talking device.
This arrangement is characterized by its simplicity and good decoupling properties. The series resistors have the effect that the line impedances no longer have any significant influence on the termination of the decoupling network and therefore on the coupling. However, all other elements are inherent in the monitoring system and can therefore be dimensioned with any precision.
In addition, with the implementation of the decoupling network, it is also possible to monitor four-wire lines, the wire pairs of which have different levels at the monitoring station, in compliance with the four main requirements set out above.
Fig. 1 initially shows the principle. In the dash-dotted frames, Ü means the actual four-wire monitoring circuit, JIS means the speaker and i11I1 the listening device. Furthermore, al, b, and a "<B> b, </B> mean the two wire pairs of the four-wire line. <B> C </B> are isolating capacitors,
which are usually present in the connection lines to the monitoring device.
In the monitoring circuit, <B> EN </B> also means the decoupling network with two pairs of mutually opposite decoupled pole pairs L and L 'or <B> 3, 1 </B> and .II' with the input impedances Z and < U> Z., </U> or Z, and Z, The series resistances R, and R, on the line sides of the decoupling network are for example divided into two equal resistances of half the value so as not to disturb the symmetry of the monitored line .
Other matching members can also be used that meet the requirements for insertion loss and matching. If the circuit Fig. 1 is made symmetrical with respect to the line-wire pairs, the result is R, = R, == R and Z, = Z, <I> = Z. </I>
From the two conditions that the line sides of the decoupling Lmgsnetzes with <B>. 9 </B> their input impedance Z should be completed and that the wire pairs may be loaded with -n times their half wave resistance, R and Z result in
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The insertion loss is
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and thus for example for n =:
<B> 11 </B> be = <B><I>0.09</I> </B> Np and for Z, <B> = 600 2 </B> <I> R </I> = <B> 1500 </B> 92 and Z <B> <I> = </I> 1800 </B> fi.
Furthermore, T ″ and Th are switching elements for fixing the terminating impedances Z #, <B> and </B> Z4 on the Mitsprec11- and listening-in side of the decoupling network.
These Selialtelemente can be, among others, resistors, matching elements or attenuators, which can also partially or entirely belong to the voice amplifier V and the monitoring amplifier Vh. <B><I>S</I> </B> is the microphone and Z "is the output impedance of the monitoring amplifier, Zh is the input impedance of the monitoring amplifier and II is the listener.
If the level ratios on the line are favorable, one or both amplifiers can be dispensed with. <B>. </B> The following figures show exemplary embodiments for the decoupling network. Fig. 2 to <B> 5 </B> show networks for the same level on the wire pairs a "<B> b, </B> and <U> a., </U> <B> b _ ,. </ B> Fig. 6 shows one such for any level difference. Fig. 2 and <B> 3 </B> show circuits with differential transformers, Fig. 4 and <B> 5 </B> those with bridges.
The simple, symmetrical, differential transformer <B> D </B> in FIG. 2 allows a circuit with the lowest <B>, </B> losses, but has the disadvantage that the wire pairs are galvanically without isolating capacitors -are connected to each other. In addition, the impedance Z "of the pair of terminals <B> 31 </B> cannot be freely selected.
In contrast, the circuit Fig. 3 </B> with two identical differential transformers allows galvanic separation of the wire pairs from one another and from the amplifier core. The impedance Z, <B> <I> = </I> </B> <I> Z, </I> of the terminal pairs M and M 'can be freely selected.
The bridge circuit in FIG. 4 again requires isolating capacitors <B> C, </B> whose reactance can, however, be compensated with XO in the Naeli formation cross.
For balancing, for example, the simulation resistors B are divided into two halves, and the simulation capacitor is switched in the middle. The impedance Z, =: Z, of the terminal pairs 111 and JUI is not freely selectable with a symmetrical bridge. At most, Z can be made the reciprocal of resistance to Z, but the mean value
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is fixed. At the same time, however, the attenuation increases and the amplifiers are no longer optimally adapted.
Fig. 5 shows a bridge circuit with isolating transformers which do not require capacitors and in which the impedances Z and Z4 can be freely selected. The bridge contains, for example, in addition to the resistors R <B> <I> j </I> </B> also reactances XL connected in series, which the leakage reactances of the transformers, which are used to match the impedance of the wire pairs to the bridge, come retire.
Fig. 6 shows a monitoring circuit for four-wire lines, the wire pairs of which may have any <B>, </B> level differences <B> - </B>. The mode of operation is based on the block - See Fig. 7 </B> explained.
The actual decoupling network <B> EN </B> contains two decoupling networks <B>EN,</B><I> and<B>EN"</B> </I> in their chain connections XX <I> and </I> YY <B> each </B> there is an adjustable attenuator B. If, as in all figures, M is the speaking side and M 'is the listening side, then L is on the high-level wire pair and V switched to that low level.
The speech streams go from the co-speaking device to the high-level L side with little attenuation and, more attenuated by the lower attenuator, to the low-level L 'side. Conversely, the hearing currents from this side come less attenuated, whereas those from the high level side are more strongly attenuated to the listening device via the upper attenuator.
An exemplary embodiment of this circuit is shown in FIG. 6. The two decoupling networks <B>EN,</B><I> and</I><B> <U> EN, </ U> </B> are formed by two symmetrical differential transformers <B> <I> D </I> </B>.
This circuit can be used for all practically occurring level differences between the two wire pairs of a four-wire line, since, for example, for n <B> = 11 </B> and both attenuators are set to zero, the level difference is only <B> 0.35 < / B> Neper is. The two damping regulators are expediently mechanically coupled to one another.
Of course, any other decoupling networks with two pairs of decoupled pole pairs can be used instead of the two differential transformers.