DE1171474B

DE1171474B - Audio frequency generator for telecommunication systems, especially telephone systems with code calls

Info

Publication number: DE1171474B
Application number: DES79728A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Walter Brill
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-06-01
Filing date: 1962-06-01
Publication date: 1964-06-04

Description

Tonfrequenzerzeuger für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechanlagen mit Coderuf Die Erfindung bezieht sich auf einen Tonfrequenzerzeuger, bei welchem mittels mechanisch angeregter Schwingelemente durch Induktionswirkung tonfrequente Wechselströme erzeugt werden, für Fernmelde- insbesondere Fernsprechanlagen mit Coderuf.Audio frequency generators for telecommunication systems, in particular telephone systems with code call The invention relates to a tone frequency generator in which sound-frequency by means of mechanically excited vibrating elements through induction Alternating currents are generated, for telecommunications in particular with telephone systems Code call.

Die Erfindung bezweckt, einen Tonfrequenzerzeuger zu Schaffen, der es ermöglicht, bei raumsparender Bauweise eine Energiewandlung von mechanisch angeregten Schwingungen in elektrische Schwingungen für die Wahlzeichengabe vorzunehmen.The invention aims to provide a sound frequency generator which It enables energy to be converted from mechanically excited ones with a space-saving design To convert vibrations into electrical vibrations for election signaling.

Es ist bekannt, die einen Schaltauftrag kennzeichnenden elektrischen Wahlzeichen auf mechanischem Wege dadurch zu erzeugen, daß kleine Stahlfedern von entsprechenden Tasten zum Schwingen gebracht werden. Jede einzelne der Stahlfedern ist an ihrem einen Ende in einer gemeinsamen Halterung eingespannt, während das andere Ende in dem Luftspalt eines permanentmagnetischen Kreises schwingen und in einer Induktionsspule elektrische Wahlzeichen erzeugen kann. Die Stahlfedern werden einzeln oder kombiniert mittels einer Taste angerissen. Dadurch daß die die elektrischen Wahlzeichen induzierenden Stahlfedern direkt durch Anreißen zum Schwingen gebracht werden, entsteht in der von ihnen beeinflußten Induktionsspule eine elektrische Schwingung bestimmter Frequenz, die mit einer hohen und steilen Amplitude beginnt und von dem abklingenden Wellenzug der eigentlichen Schwingung der Stahlfeder gefolgt ist. Diese erste steile Front kann jedoch unter Umständen in einem nachgeschalteten Code-Empfänger auch jene Filterkreise anregen, die nicht auf diese Frequenz abgestimmt sind, so daß dadurch eine Fehlwahl verursacht werden kann.It is known the electrical that characterize a switching order To generate election marks by mechanical means that small steel springs of corresponding keys are made to vibrate. Every single one of the steel springs is clamped at one end in a common holder, while the other end vibrate in the air gap of a permanent magnetic circuit and in an induction coil can generate electrical dials. The steel springs are marked individually or in combination with a button. Because the electric Electro-mark inducing steel springs made to vibrate directly by scribing an electrical induction coil is created in the induction coil that is influenced by them Vibration of a certain frequency that begins with a high and steep amplitude and followed by the decaying wave train of the actual oscillation of the steel spring is. This first steep front can, however, under certain circumstances turn into a downstream one Code receivers also stimulate those filter circuits that are not tuned to this frequency are, so that a wrong choice can be caused.

Um in der Induktionsspule des Magnetsystems die elektrischen Schwingungen mit einer kleinen, allmählich größer werdenden Amplitude beginnen zu lassen, ist gemäß der Erfindung jedem Schwingelement individuell ein Resonator zugeordnet, und die von dem zugehörigen Schwingelement übernommenen Schwingungen jedes Resonators beeinflussen in an sich bekannter Weise eine Induktionsspule. Eine Fehlwahl durch eine zu steile Anfangsamplitude ist somit ausgeschlossen, da das primär angestoßene Schwingelement nur indirekt über den sekundär gekoppelten mechanischen Resonator eine elektrische Spannung erzeugen kann. Die Erfindung hat außerdem den Vorteil, daß das beispielsweise durch einen Tastenstößel angerissene Schwingelement weit ausgelenkt werden und mit großer Anfangsamplitude schwingen kann, ohne daß es durch das Magnetsystem, in welchem ausschließlich der Resonator schwingt, behindert wird. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind das Schwingelement und der ihm zugeordnete Resonator gleichartig ausgebildet und im Abstand voneinander parallel übereinanderliegend an ihren Enden über einen Lagerbock mechanisch gekoppelt. Bei dieser raumsparenden Bauweise werden die Schwingungen des angerissenen Schwingelementes durch diese mechanische Kopplung auf den Resonator übertragen. Dieser beginnt mit steigender Amplitude zu schwingen, bis die ganze Energie des Schwingelementes ihm zugeflossen ist. Eine neuerliche L7bertragung der auf das Schwingelement zurückgewanderten Energie auf den Resonator und damit die Erzeugung eines Nachwahlzeichens kann bei einer bestimmten Art der Kopplung in besonders einfacher Weise weitgehend unterdrückt werden. Der dafür günstigste Kopplungsgrad kann durch entsprechende Dimensionierung des die Kopplung übernehmenden Lagerbocks festgelegt werden.In order to control the electrical vibrations in the induction coil of the magnet system starting with a small, gradually increasing amplitude is According to the invention, a resonator is individually assigned to each vibrating element, and the vibrations of each resonator taken over by the associated vibrating element influence an induction coil in a manner known per se. A wrong choice an initial amplitude that is too steep is therefore ruled out, as that which is primarily triggered Vibrating element only indirectly via the secondary coupled mechanical resonator can generate an electrical voltage. The invention also has the advantage that the vibrating element torn for example by a key plunger far can be deflected and oscillate with a large initial amplitude without it through the magnet system, in which only the resonator oscillates, is hindered. According to a further development of the invention, the vibrating element and the one assigned to it Resonator designed identically and spaced from one another parallel and one above the other mechanically coupled at their ends via a bearing block. With this space-saving The vibrations of the cracked vibrating element are mechanical through this construction Transfer coupling to the resonator. This begins to increase with increasing amplitude vibrate until all the energy of the vibrating element has flowed into it. One renewed transfer of the energy that has migrated back to the vibrating element the resonator and thus the generation of a suffix can be used for a certain Type of coupling can be largely suppressed in a particularly simple manner. Of the the most favorable degree of coupling can be achieved by appropriately dimensioning the Coupling receiving bearing blocks are set.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung besteht der Resonator aus der Verlängerung des um sich selbst über die Einspannstelle in einem Lagerbock hinaus verlängerten Schwingelementes. Damit wird die Montagearbeit vereinfacht, da das Schwingelement und der Resonator aus einem Stück bestehen.According to another embodiment of the invention, there is the resonator from the extension of to itself over the clamping point in a bearing block addition extended vibrating element. This simplifies the assembly work, because the vibrating element and the resonator consist of one piece.

Da insbesondere in den modernen Anlagen der Fernsprechtechnik die Raumausnützung eine große Rolle spielt, sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Schwingelemente mit den ihnen zugeordneten Resonatoren zu beiden Seiten der Induktionsspule nebeneinanderliegend und mit ihren freien Enden ineinandergreifend angeordnet. Außer dem Vorteil, daß allen Schwingelementen eine gemeinsame Induktionsspule zugeordnet werden kann, ist hier der unterschiedlichen, gestaffelten Länge der Schwingelemente in raumsparender Weise Rechnung getragen. Zweckmäßigerweise ist die Induktionsspule in einem permanenten Magnetsystem angeordnet, dessen je einem der Resonatoren zugeordneten Einzeljochschenkel in Anpassung an die Länge der Resonatoren auf der einen oder anderen Seite der zentral angeordneten gemeinsamen Induktionsspule liegen. Es wird damit erreicht, daß die Einzeljochschenkel zu beiden Seiten der Induktionsspule auf je einem geraden Lagerbock montiert werden können. Ein gerader Lagerbock erleichtert die Dosierung des Kopplungsgrades durch die Wahl der Materialstärke.Since, especially in modern telephony systems, the Use of space plays a major role, are according to a further embodiment of the invention, the vibrating elements with their associated resonators for both Sides of the induction coil lying side by side and interlocking with their free ends arranged. Apart from the advantage that all vibrating elements have a common induction coil can be assigned is here the different, staggered lengths of the oscillating elements taken into account in a space-saving manner. Is expedient the induction coil arranged in a permanent magnet system, one of each the individual yoke legs assigned to the resonators in adaptation to the length of the resonators on one side or the other of the centrally arranged common induction coil lie. It is thus achieved that the individual yoke legs on both sides of the Induction coil can be mounted on a straight bearing block each. A straight one Bearing block facilitates the dosage of the degree of coupling through the choice of material thickness.

Die Erfindung ist an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen nachstehend beschrieben. Es veranschaulicht in schematischer Darstellung.The invention is based on the embodiments shown in the drawings described below. It illustrates in a schematic representation.

F i g. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tonfrequenzerzeugers, F i g. 2 einen Grundriß des Tonfrequenzerzeugers nach F i g. 1, F i g. 3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tonfrequenzerzeugers, F i g. 4 einen Grundriß des Tonfreqenzerzeugers nach F i g. 3.F i g. 1 shows a first embodiment of the audio frequency generator according to the invention, F i g. 2 shows a plan view of the audio frequency generator according to FIG. 1, Fig. 3 a second Embodiment of the audio frequency generator according to the invention, FIG. 4 a floor plan of the tone frequency generator according to FIG. 3.

In F i g. 1 und 2 sind zu beiden Seiten des Magnetsystems 1 die Lagerböcke 2 und 3 angeordnet, die der Lagerung und gleichzeitig der Kopplung der als Stahlzungen ausgebildeten Schwingelemente 4 und der parallel zu diesen verlaufenden, ebenfalls als Stahlzungen ausgebildeten gleichartigen Resonatoren 5 dienen. Jedes freie Ende der Resonatoren 5 liegt in einem solchen Abstand über dem Magnetsystem 1, daß -es mit den einzelnen Einzeljochschenkeln 6 und den diesen einzeln zugeordneten Dauermagneten 7 sowie mit einem allen Resonatoren 5 gemeinsamen Kern 8 und der ebenfalls allen Resonatoren 5 gemeinsamen Induktionsspule 9 einen magnetischen Kreis bildet. Den verschiedenen, durch die Forderung der gestaffelten Frequenzlage der einzelnen Schwingelemente 4 sowie der Resonatoren 5 bedingten gestaffelten Längen derselben ist dadurch Rechnung getragen, daß sie mit ihren freien Enden ineinandergreifen. Aus demselben Grunde sind außerdem die Einzeljochschenkel 6 mit ihren Dauermagneten 7 entsprechend der jeweiligen Länge des ihnen zugeordneten Resonators 5 auf beiden Seiten des Kernes 8 verteilt angeordnet. Wird nun ein einzelnes Schwingelement 4 oder eine Kombination solcher Schwingelemente mittels eines nichtdargestellten Tastenstößels angerissen und zum Schwingen gebracht, so überträgt sich diese Energie allmählich infolge der mechanischen Kopplung auf den Resonator 5. Der Resonator 5 beginnt also vom Ruhezustand aus mit einer steigenden Amplitude zu schwingen, bis ihm über die Kopplung die gesamte Energie des angerissenen Schwingelementes 4 zugeflossen ist. Der Resonator 5 erzeugt in der Induktionsspule 9 elektrische Schwingungen konstanter Frequenz und bis zu einem Größtwert steigender Amplitude. Die Schwingungsenergie wandert danach vom Resonator 5 wieder zum Schwingelement 4 zurück, so daß die Amplitude wieder abnimmt. Um durch nochmalige Energiewanderung ein erneutes Betätigen des Resonators 5 und damit einen elektrischen Nachimpuls zu verhindern, muß die Kopplung so dimensioniert werden, daß die Energie durch die natürliche Dämpfung im Lagerbock 2 bzw. 3 und durch die vom Magnetsystem 1 bewirkte Nutzdämpfung so weit abklingt, daß kein nennenswerter Betrag mehr hierfür verbleibt. Die entsprechende Dimensionierung der Kopplung ist besonders durch Veränderung der Einspannfläche im Lagerbock 2 bzw. 3 und durch die Wahl eines Werkstoffes mit großer Biegesteifigkeit zur Fertigung der Lagerböcke 2 und 3 erreichbar.In Fig. 1 and 2, the bearing blocks 2 and 3 are arranged on both sides of the magnet system 1, which serve to support and at the same time the coupling of the vibrating elements 4, which are designed as steel tongues, and the resonators 5 of the same type, which run parallel to them and are also designed as steel tongues. Each free end of the resonators 5 is at such a distance above the magnet system 1 that it is connected to the individual yoke legs 6 and the permanent magnets 7 assigned to them individually, as well as to a core 8 common to all resonators 5 and to the induction coil 9 also common to all resonators 5 magnetic circuit forms. The different, staggered lengths of the individual oscillating elements 4 as well as the resonators 5 caused by the requirement of the staggered frequency position are taken into account in that they interlock with their free ends. For the same reason, the individual yoke legs 6 with their permanent magnets 7 are also arranged distributed on both sides of the core 8 in accordance with the respective length of the resonator 5 assigned to them. If a single vibrating element 4 or a combination of such vibrating elements is torn by means of a key plunger (not shown) and made to vibrate, this energy is gradually transferred to the resonator 5 as a result of the mechanical coupling until the entire energy of the torn vibrating element 4 has flowed to it via the coupling. The resonator 5 generates electrical oscillations of constant frequency in the induction coil 9 and amplitude that increases up to a maximum value. The oscillation energy then migrates back from the resonator 5 to the oscillating element 4 , so that the amplitude decreases again. In order to prevent a renewed activation of the resonator 5 and thus an electrical postpulse due to repeated energy migration, the coupling must be dimensioned so that the energy decays so far from the natural damping in the bearing block 2 or 3 and the useful damping caused by the magnet system 1, that no more significant amount remains for this. The corresponding dimensioning of the coupling can be achieved in particular by changing the clamping surface in the bearing block 2 or 3 and by choosing a material with high flexural rigidity for manufacturing the bearing blocks 2 and 3.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 und 4 unterscheidet sich von dem in F i g. 1 und 2 dargestellten nur darin, daß das jeweilige Schwingelement 10 und der ihm zugeordnete Resonator 11 aus einem einzigen Stück bestehen, das in seiner Mitte in dem jeweiligen Lagerbock 2 bzw. 3 gelagert ist. Wird das Schwingelement 10 durch Anreißen zum Schwingen gebracht, so wandert diese Schwingungsenergie über die Kopplung des Lagerbockes 2 bzw. 3 auf den Resonator 11 ab und bewirkt in schon beschriebener Weise in der Induktionsspule 9 elektrische Wahlzeichen. Auch hier erfolgt wieder eine Rückwanderung der Schwingungsenergie, die ebenfalls durch entsprechende Dimensionierung der Kopplung eingedämmt werden kann.The embodiment according to FIG. 3 and 4 differs from that in FIG. 1 and 2 shown only in that the respective oscillating element 10 and the resonator 11 assigned to it consist of a single piece which is mounted in its center in the respective bearing block 2 and 3, respectively. If the vibrating element 10 is made to vibrate by tearing, this vibrational energy migrates via the coupling of the bearing block 2 or 3 to the resonator 11 and effects electrical selection symbols in the induction coil 9 in the manner already described. Here, too, the oscillation energy migrates back again, which can also be contained by appropriately dimensioning the coupling.

Damit die Körperschalischwingungen, zu denen die Lagerböcke 2 und 3 sowie eine in der Zeichnung nicht dargestellte Grundplatte angeregt werden, sich nicht auf dem Tonfrequenzerzeuger benachbarte Anlagen oder Bauteile ausbreiten, wird dieser zweckmäßigerweise gegenüber diesen Bauteilen in an sich bekannter Weise schallisoliert, beispielsweise dadurch, daß er auf nichtdargestellten, mit Weichgummi überzogenen Trägerstäben gelagert wird.So that the body shell vibrations to which the bearing blocks 2 and 3 and a base plate, not shown in the drawing, are excited Do not spread neighboring systems or components on the audio frequency generator, this is expediently compared to these components in a manner known per se soundproofed, for example by the fact that it is on, not shown, with soft rubber coated support rods is stored.

Claims

Claims: 1. Device for generating audio-frequency alternating current signals by means of mechanically excited vibrating elements, the mechanical vibrations of which are converted into electrical vibrations by induction, in telecommunications, in particular telephone systems with code calls, characterized in that each vibrating element (4 or 10) individually has a resonator (5 or 11) is assigned and that the vibrations of each resonator (5 or 11) taken over by the associated oscillating element (4 or 10 ) influence an induction coil (9) in a manner known per se.

2. Audio frequency generator according to claim 1, characterized in that that the vibrating element (4) and the resonator (5) assigned to it are of identical design and at a distance from each other parallel one above the other at their ends over one Bearing block (2 or 3) are mechanically coupled.

3. Audio frequency generator according to claim 1, characterized in that the resonator (11) consists of the extension of the oscillating element (10) which is extended to itself beyond the clamping point in a bearing block (2 or 3).

4. audio frequency generator according to claims 1 to 3, characterized in that the oscillating elements (4 or 10) with their associated Resonators (5 or 11) lying next to one another on both sides of the induction coil (9) and are arranged with their free ends interlocking.

5. Audio frequency generator according to one of the preceding claims, characterized in that the induction coil (9) in a permanent Magnet system (1) is arranged, whose each one of the resonators (5 or 11) associated with individual yoke legs (6) in adaptation to the length of the resonators (5 to 11) on one side or the other of the central arranged, common induction coil (9) lie. Considered publications: German patent specification No. 711601.