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Vorrichtung zur selbsttätigen Einschaltung eines im Wechselsprechverkehr
arbeitenden Telefoniesenders Die ständig zunehmende Anwendung des Sprechfunks insbesondere
auf ultrakurzen Wellen bei öffentlichen Dienststellen wie Polizei, Energieversorgungsunternehmen
und dergleichen führt häufig dazu, daß für jeden derartigen Sprechverkehr nur eine
einzige Wellenlänge zur Verfügung gestellt werden kann. Ein solcher Verkehr auf
einer Wellenlänge bedingt bei einem Wechselgespräch die stets rechtzeitige Umschaltung
der Funkanlagen vom Sendebetrieb auf den Empfangsbetrieb und umgekehrt.
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Sind die miteinander verkehrenden Funkstationen vollständige Einheiten,
welche auch die für den Sprechverkehr erforderlichen Mikrofone und Telefone enthalten,
z. B. Funkwagen, so bereitet die erwähnte Art des Wechselsprechens keine besonderen.
Schwierigkeiten. Jede Sprechstelle erhält dann eine besondere Sprechtaste, mit welcher
der betreffende Teilnehmer seinen Sender einschaltet und seinen Empfänger ausschaltet,
bevor er zu sprechen beginnt, und die umgekehrte Schaltung ausführt, sobald er einen.
Gesprächsteil beendet hat und die Antwort des anderen Teilnehmers erwartet.
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Wesentlich schwierigergestaltet sich der Betrieb, wenn die Funkanlagen
oder eine von ihnen nicht unmittelbar, sondern über eine normale Fernsprechverbindung,
z. B. einen Fernsprechanschluß eines Betriehsnetzes oder der Post, betrieben wird,
da in diesem Fall eine besondere, durch den betreffenden Gesprächsteilnehmer zu
bedienende Sprechtaste nicht vorhanden ist. In solchem Fall muß dort, wo die Fernsprechleitung
mit dem Sender bzw. Empfänger der Funkanlage verbunden ist, jemand vorhanden sein,
der dauernd die Gespräche überwacht und danach die jeweils erforderlichen Umschaltungen
der Funkanlage vom Sendezum Empfangsbetrieb und umgekehrt vornimmt.
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Diese Schwierigkeit läßt sich dadurch umgehen, daß man die erforderlichen
Umschaltungen vom Empfangsbetrieb auf Sendebetrieb mit Hilfe von Relais vornimmt,
die, gegebenenfalls mit Anwendung von Zwischenverstärkern, durch den tonfrequenten,
der Modulation der Trägerfrequenz des Senders dienenden Sprechstrom betätigt werden
und mit Beginn des Sprechens in das Mikrofon die selbsttätige Inbetriebsetzung des
Senders, also seine Schaltung auf Ausstrahlung, sowie die gleichzeitige Außerbetriebsetzung
des Empfängers bewirken.
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Eine derartige Anordnung für den Funksprechverkehr muß indessen noch
verschiedene Bedingungen erfüllen, wenn sie einen, einwandfreien Wechselsprechverkehr
gewährleisten soll. Sie muß zur Inbetriebsetzung des Senders genügend schnell ansprechen,
damit bei Beginn des Sprechens kein Wort oder Wortteil verlorengeht, und sie muß
andererseits die Abschaltung des Sendebetriebes so stark verzögern:, daß bei den
üblichen Sprechpausen zwischen Wörtern oder Sätzen keine unnötige Umschaltung von
Senden auf Empfang erfolgt.
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Um diese Bedingungen zu erfüllen, müßte bei den eingangs erwähnten
Anordnungen ein Relais verwendet werden, das einerseits bei großer Empfindlichkeit
und Genauigkeit sehr schnell anspricht und andererseits mit Verzögerung abfällt.
Dies erfordert aber einen nicht unerheblichen Aufwand.
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Es ist nun weiter bekannt, zum Zwecke derartiger Steuerungen oder
Fernwirkeinrichtungen den Sprechstrom, gegebenenfalls nach erfolgter Transformierung,
gleichzurichten und damit einen Kondensator, zu dem ein hochohmiger Entladewiderstand
parallel geschaltet ist, aufzuladen und mittels dieser Kondensatorspannung eine
oder mehrere als Anodenverstärker geschaltete Hochvakuumröhren anzusteuern, die
einen Teil des Senders bzw. des Empfängers bilden.
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Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der Sender auf den betriebsmäßigen
Arbeitspunkt gebracht wird, sobald die Spannung an dem vorerwähnten. Konr densator
einen vorbestimmten Wert erreicht hat, und wieder gesperrt wird, wenn die Kondensatorspannung
durch Entladung des Kondensators über den. Parallelwiderstand unter einen vorbestimmten
Wert sinkt. Eine solche Anordnung hat den Nachteil, daß die für die nötige Aufladung
des Kondensators erforderliche Zeit wesentlich von der Stärke der Sprechströme abhängt.
Bei schwachen Sprechströmen, d. h. bei leisem Besprechen des Mikrofons kann diese
Zeit so lang sein, daß der Anfang eines gesprochenen Wortes oder mehrere Worte noch
nicht durch den Sender übertragen werden, so daß die Sprachwiedergabe verstümmelt
wird. Außerdem ist bei dieser Anordnung nacht sichergestellt, daß die Aus- bzw.
Einschaltung des Empfängers
genau gleichzeitig mit der Ein:- bzw.
Ausschaltung des Senders erfolgt.
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Bei einer Vorrichtung zur selbsttätigen Einschaltung eines im Wechselsprechverkehr
arbeitenden Telefoniesenders und gleichzeitigen Ausschaltung des Empfängers in Abhängigkeit
von den tonfrequenten Wechselströmen des zur Modulierung des Senders dienenden Mikrofons
in der Weise, daß unter der Einwirkung der tonfrequenten Wechselströme ein Kondensator
mit über hochohmige Widerstände miteinander verbundenenBelägen aufgeladen wird,
wobei dieLadespannung des Kondensators das Gitter einer Elektronenröhre steuert,
deren Anodenstrom über geeignete Schaltmittel die Ein- und Ausschaltung des Senders
sowie die Aus- und Einschaltung des Empfängers bewirkt, werden nach der Erfindung
die genannten Nachteile vermieden durch ein durch die gegebenenfalls verstärkten
gleichgerichteten tonfrequenten Ströme betätigtes Schnellrelais, welches den Kondensator
mit einer Gleichstromspannungsquelle verbindet.
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Dazu sei erwähnt, daß hier unter Ein- bzw. Ausschaltung des Senders
nur die Einleitung bzw. Unterbrechung der Hochfrequenz-Ausstrahlung beispielsweise
durch entsprechende Änderung einer Gittervorspannung zu verstehen ist, nicht aber
die vollständige Ausschaltung der Anlage einschließlich der Röhrenheizung. Das Entsprechende
gilt für die Ein- bzw. Ausschaltung des Empfängers.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Die von einem Mikrofon über eine beliebige Leitung zu den Klemmen
1 der Vorrichtung gelangenden tonfrequenten Ströme werden dem Modulationsverstärker
2 zugeführt. Parallel zu diesem Verstärker ist über ein Bandfilter 3, dessen Bedeutung
noch zu erörtern sein: wird, ein. zweiter Verstärker 4 angeschlossen. Die Ausgangsströme
dieses Verstärkers steuern nach Gleichrichtung derselben in einem Gleichrichter
5 beliebiger Art ein Schnellrelais 7, beispielsweise ein Telegrafenrelais, dem zur
Glättung der gleichgerichteten Ströme ein kleiner Kondensator 6 parallel geschaltet
sein kann. 9 ist eine Verstärkerröhre, z. B. eine Triode, deren Gitter 10 über einen
hochohmigen Widerstand 12 im Ruhezustand aus einer Gleichspannungsquelle 11 negatives
Potential erhält, so daß die Röhre gesperrt ist.
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Beim Ansprechen des Relais 7 wird durch dessen Kontakt 7a die Gleichstromquelle
8 über einen Schutzwiderstand 13d mit dem Kondensator 13 verbunden. Dieser Kondensator
wird dadurch sehr schnell aufgeladen. Ebenso schnell wird damit über den Widerstand
14 dem Gitter 10 der Röhre 9 ein positives Potential aufgedrückt. Durch den damit
einsetzenden Anodenstrom der Röhre 9, der einer Stromquelle entnommen ist, deren
positiver Pol bei 15 angedeutet ist, wird das Schnellrelais 16 zum Ansprechen gebracht,
das mit seinem Kontakt 16a den Sender einschaltet und mit dem Kontakt 16 b den Empfänger
ausschaltet.
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Öffnet das Relais 7 seinen Kontakt 7a wieder, so entlädt sich der
Kondensator 13 über die hochohmigen Widerstände 14 und 12. Ist diese Entladung so
weit fortgeschritten, daß das Gitter 10 der Röhre 9 wieder negativ gegenüber der
Kathode wird und dadurch den Stromfluß durch die Röhre sperrt, so schaltet das Relais
16 die Anlage wieder auf Empfang um.
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Der Betrieb der Anlage gestaltet sich wie folgt: Sobald das mit den
Klemmen 1 verbundene Mikrofon besprochen wird, spricht das Relais 7 an und bewirkt
dadurch in der beschriebenen Weise die Einschaltung des Senders. Bei der Wahl genügend
schnell ansprechender Relais und geeigneter Bemessung des Kondensators 13 tritt
der Sender mit nur einer Verzögerung von beispielsweise einer oder einigen wenigen
hundertstel Sekunden nach dem Einsetzen der ersten Tonfrequenzströme in Funktion,
so daß bereits das erste in das Mikrofon gesprochene Wort ohne merkliche Verstümmelung
vom Sender ausgestrahlt wird. Im weiteren Verlauf der Besprechung des Mikrofons
wird im Rhythmus der einzelnen Worte das Relais 7 ansprechen und wieder abfallen.
Bei jedem Ansprechen wird der Kondensator 13 wieder neu aufgeladen, so daß während
eines normalen Sprechens eine Sperrung der Röhre 9 nicht eintritt. Eine solche die
Umschaltung der Anlage auf Empfang bewirkende Sperrung der Röhre 9 kommt erst zustande,
wenn in der Besprechung des Mikrofons eine längere Pause von einer bestimmten Zeitdauer
eintritt.
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Diese Zeit soll einerseits so lang sein, daß auch bei etwas langsamem
Sprechen keine unerwünschten Umschaltungen der Anlage auf Empfang zustande kommen.
Andererseits darf diese Zeit auch nicht zu lang sein, um zu vermeiden, daß ein Gesprächspartner
bereits vor Ablauf dieser Zeit mit seiner Antwort auf einen beendeten Gesprächsteil
des anderen Teilnehmers beginnt. Als praktisch brauchbareVerzögerungszeit hat sich
ein Wert von etwa .einer Sekunde erwiesen. Durch geeignete Bemessung der Widerstände
12 und 14, des Kondensators 13 und der Spannungsquellen 8 und 11 kann eine solche
Verzögerungszeit ohne Schwierigkeit .erreicht werden.
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Durch Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 4 und der
Ansprechempfindlichkeit des Relais 7 durch nicht dargestellte Mittel bekannter Art
ist weiter dafür zu sorgen, daß die Vorrichtung einerseits auf mit normaler Lautstärke
gesprochene Worte sofort anspricht, daß also dem Benutzer kein: besonderer Stimmaufwand
zugemutet wird, während andererseits die Vorrichtung gegen zufällig einfallende
Geräusche genügend unempfindlich wird.
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Eine besondere Maßnahme zur Erreichung des letztgenannten Zweckes
ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung in an sich bekannter Weise die
schon eingangs erwähnte Einschaltung des Bandfilters 3 in den Eingangskreis der
Schalteinrichtung. Durch dieses Bandfilter wird erreicht, daß die Vorrichtung nur
auf die in der normalen Sprache am stärksten vertretenen Frequenzen anspricht bzw.
daß die Vorrichtung unempfindlich wird gegen niedrige Stromfrequenzen, die z. B.
häufig als sogenanntes Netzbrummen vorkommen, und daß andererseits hohe Tonfrequenzen
unwirksam bleiben, wie sie z. B. in Knackgeräuscben u. dgl. enthalten sind, so daß
die Vorrichtung hiergegen, möglichst unempfindlich wird.
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Es hat sich gezeigt, daß mit Hilfe einer selbständigen Umschaltung
einer Funkanlage nach der Erfindung ein einwandfreier Wechselsprechverkehr auf einer
Wellenlänge ohne eine ständige Hilfeleistung dritter Personen auch dann ohne weiteres
möglich ist, wenn einer oder :beide Gesprächsteilnehmer über normale Fernsprecheinrichtungen
mit den Funkstationen verbunden sind.
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Erforderlich. ist nur - wie bei jedem Wechselsprechverkehr auf einer
Wellenlänge - eine gewisse von den Gesprächsteilnehmern zu beachtende Disziplin,
die im wesentlichen darin besteht, daß kein Teilnehmer versucht, den anderen zu
unterbrechen, solange dieser spricht, sondern stets den anderen Teilnehmer ausreden
läßt, bevor er selbst spricht.
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Bei entsprechender Sprechdisziplin sind mit Hilfe der Erfindung auch
Gespräche zwischen mehr als zwei
Teilnehmern bzw. Funkstationen,
d. h. sogenannte Konferenzgespräche, ohne weiteres möglich.
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Die Erfindung ist nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden.,
vielmehr sind mancherlei Abwandlungen möglich.
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So kann beispielsweise die zur Einschaltung des Senders bzw. zur Umschaltung
der Funkanlage dienende tonfrequente Spannung auch hinter dem Modulationsverstärker
2 abgenommen werden und über ein Bandfilter unmittelbar, d. h. ohne weitereVerstärkung,
dem Gleichrichter 5 zugeführt werden.
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Statt der Elektronenröhre 9 können auch ein Ionenroter oder zwei derartige
im Gegentakt arbeitende Rohre, z. B. sogenannte Thyratrons, benutzt werden, sofern
als Anodenspannungsquelle 15 eine Wechselspannungsquelle verwendet wird. Es kann
zweckmäßig sein, dem Relais 16 einen Kondensator parallel zu schalten.
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Das Relais 7 und gegebenenfalls auch das Relais 16
kann durch
eine Röhrenanordnung in einer sogenannten Kippschaltung ersetzt werden, so daß sich
eine vollständig relaislose Vorrichtung ergibt.