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Verfahren und Einrichtung zur Geheimhaltung elektrisch übermittelter
Signale Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Geheimhaltung
elektrisch übermittelter Signale durch zeitliche Unterteilung der Signalfolge und
Umwendung des zeitlichen Ablaufes der Frequenzfolge der durch die Unterteilung erhaltenen
einzelnen Signalteile auf der Geberseite sowie durch Rückwendung des Ablaufes der
Frequenzfolge der einzelnen Signalteile und Zusammensetzung dieser Teile in die
unverschlüsselte Signalfolge auf der Empfängerseite unter vorzugsweiser Änderung
der zeitlichen Unterteilung der Signalfolge, d. h. der Dauer der einzelnen Signalteile.
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Ein solches Verfahren bzw. eine diesem entsprechende Einrichtung,
jedoch mit konstanter Dauer der einzelnen Signalteile, ist durch die deutsche Patentschrift
482 008 bekanntgeworden. Das Verfahren besteht darin, daß die Sprache in Abschnitte
laufend unterteilt wird und diese in der normalen Reihenfolge zur Aussendung gelangen,
wobei jedoch jeder Abschnitt für sich umgekehrt läuft. Am Empfänger wird durch eine
synchrone Vorrichtung jeder dieser Abschnitte abermals umgekehrt in den Hörer gegeben,
so daß die normale Sprache wiederhergestellt wird. Eine diesem Verfahren entsprechende
Einrichtung zur geheimen Übermittlung von Telephongesprächen mittels eines endlosen
Telegraphonbandes weist entsprechend der oben zitierten Patentschrift eine solche
Ausbildung auf, daß eine Abnahmevorrichtung absatzweise in kurzen Zeitabschnitten
in umgekehrter Reihenfolge die gesprochenen Wörter aufnimmt und einem Sender bzw.
einem Empfänger übermittelt.
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Bei einer beispielsweisen Ausführungsform der bekannten Einrichtung
läuft über zwei Rollen ein endloses Telegraphonband. Dieses Stahlband wird durch
einen Elektromagneten von einem Mikrophon über eine Verstärkereinrichtung besprochen
und das Gespräch nach Benutzung durch einen anderen Elektromagneten wieder ausgelöscht.
Zwischen den beiden obenerwähnten Rollen läuft über drei weitere Rollen ein zweites
endloses Band, welches drei Abnahmemagneten trägt. Während das Telegraphonband kontinuierlich
mit konstanter Geschwindigkeit läuft, ist es notwendig, daß das zweite Band in der
gleichen Richtung mit etwa verdoppelter Geschwindigkeit läuft, so daß der Text jedes
Abschnittes von jedem Magneten dieses Bandes rückwärts mit normaler Geschwindigkeit
aufgenommen wird. Die drei Magneten sind auf diesem Band so montiert, daß, wenn
der eine Magnet das Telegraphonband verläßt, der nächste Magnet es anschließend
betritt, so daß die Gesprächsabschnitte genau aneinandergrenzen. Selbst wenn bei
dem oben angeführten bekannten Verfahren bzw. der diesbezüglichen Einrichtung nur
Täler und keine Lücken zwischen den Signalabschnitten vorhanden sind, ist es einem
Unbefugten, insbesondere, wenn er die geheimzuhaltende Nachricht auf ein Tonband
aufnimmt, beispielsweise mittels eines Oszillographen sehr leicht möglich, auf Grund
der Täler die Größe der Signalabschnitte festzustellen, eine entsprechende Einrichtung
sich aufzubauen, bzw. eine bereits vorhandene der Größe der Abschnitte anzupassen,
und so die Rückwendung des Ablaufes der Frequenzfolge der Signalabschnitte vorzunehmen
und die geheime Nachricht zu entschlüsseln.
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Die gleichen Nachteile treten bei einem aus der britischen Patentschrift
287 673 bekannten Gerät zur Durchführung des eingangs genannten Verfahrens auf.
Bei dieser bekannten Ausführung läuft ein zwangläufig angetriebenes Stahlband im
Bereich der Tonköpfe über eine frei drehbare Scheibe, wogegen die Tonköpfe auf einer
anderen Scheibe sitzen, die mit einer von der Bandgeschwindigkeit verschiedenen
Geschwindigkeit angetrieben wird. Hierbei ist das Tonband breiter als die frei laufende
Führungsscheibe und läuft mit seinem vorkragenden Teil über den Tonköpfen. Diese
Konstruktion gewährleistet außerdem keineswegs einen im ganzen Wirkungsbereich gleichmäßigen
Abstand zwischen den Tonköpfen und dem Band, insbesondere dann, wenn das Band verzogen
ist. Durch die überkragende Auflage des Bandes auf der Führungsscheibe wird aber
das Verziehen des Bandes auch bei Verwendung eines relativ steifen Spezialbandes
zusätzlich gefördert. Durch Flattern des Tonbandes entstehen starke Störfrequenzen.
Außerdem ist, da durch die bekannte Anordnung kein konstanter, sehr geringer Abstand
zwischen
dem Band und den Tonköpfen erzielbar ist und das Band sich von den Tonköpfen oftmals
zu weit entfernt, ein sehr hoher Verstärkungsgrad erforderlich, so daß der Nutzpegel,
ungeachtet des vorerwähnten Störpegels, im Rauschpegel untergeht.
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Die deutsche Patentschrift 674 867 beschreibt eine Anordnung zur Verschlüsselung,
bei der die Polstücke der einen Aufnehmerspule in die Beeinflussungsstellung bezüglich
des Tondrahtes eintreten, wenn die vorhergehende Spule gerade aus dieser Stellung
heraustritt, wobei die Geschwindigkeit der Abnahmevorrichtung gegenüber dem Aufzeichnungsträger
so groß gewählt wird, daß eine mehrmalige Abtastung der Aufzeichnung, und zwar eine
mehrmalige Abnahme in umgekehrter Richtung der Aufzeichnung, erfolgt, wodurch sich
der Vorteil ergibt, daß Störungen, die durch Fadingerscheinungen auftreten können,
weitgehend unterdrückt werden. Auf der Empfangsseite werden die sich stückweise
mehrfach wiederholenden, umgekehrten Einheiten des Gespräches einem Aufnahmegerät,
das dem Sendegerät spiegelbildlich entspricht und synchron mit ihm arbeitet, zugeführt.
In diesem Empfänger werden dann die jeweils gleichen Stücke der Gesprächseinheiten
überlagert. Diese bekannte Ausführung hat ebenfalls den Nachteil, daß zwischen den
übertragenen, einzelnen wiederholten Signalteilen Lücken auftreten, die von Unbefugten,
z. B. mittels eines Oszillographen, festgestellt werden können und den Ansatzpunkt
für eine Entschlüsselung bilden.
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Aus der deutschen Patentschrift 1043 403 ist eine Einrichtung zur
Verhinderung des Abhörens von Nachrichtenübertragungen durch Unbefugte bekannt,
bei der der Klartext durch mindestens zweimalige Tonkopfwobbelungen verschlüsselt
wird. Zur Entschlüsselung einer auf diese Weise verschlüsselten Nachricht ist es
lediglich erforderlich, eine dem Geber entsprechende Wobbelbewegung von mindestens
zwei nacheinander angeordneten Tonköpfen durchzuführen. Diese Bewegung herauszufinden,
ist für einen Unbefugten an Hand eines geeigneten Anzeigegerätes, z. B. zur Feststellung
der Erhöhung bzw. Erniedrigung der Nachrichtenfrequenzen, leicht möglich.
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Die obengenannten Nachteile sind bei einem Verfahren der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die die Nachricht enthaltenden,
im Ablauf ihrer Frequenzfolge umgewendeten, einzelnen Signalteile und gegebenenfalls
dazwischen eingeschobene Steuersignalteile und/oder der Verbesserung der Schlüsselsicherheit
dienende Störsignalteile in ihren Randzonen gegenseitig überlappt übertragen werden,
indem auf der Geberseite jeweils die einander zuzukehrenden Randzonen benachbarter
Signalteile im zeitlichen Ablauf der Frequenzfolge gleichzeitig umgewendet und einander
überlagert werden.
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Da die Amplitude des Nachrichtenfrequenzgemisches im Augenblick einer
jeden Unterteilung sehr verschieden ist, können bei den überlappungen gemäß der
vorliegenden Erfindung an Hand eines Oszillographen od. dgl. keine wie immer gearteten
Regelmäßigkeiten bzw. keine in bestimmten Intervallen sich wiederholenden Ähnlichkeiten
in bezug auf Amplitude, Frequenz oder Kurvenform festgestellt werden, so daß ein
Unbefugter nicht die Möglichkeit hat, die Zeitabstände der Unterteilungen und die
Stellen, an denen die Unterteilungen stattfinden, zu ermitteln. Die durch die überlappung
bedingte empfangsseitige Störung bleibt dabei außerordentlich gering. Demgegenüber
läßt es sich bei dem bisherigen Stand der Technik, wie Versuche bewiesen haben,
nicht vermeiden, daß im Moment einer jeden Unterteilung zumindest ein starkes an
einem Meßgerät, z. B. an einem Oszillographen, deutlich feststellbares Herabsinken
der jeweiligen Amplitude bzw. ein Tal entsteht, wodurch die geheimzuhaltende Nachricht
von einem Unbefugten sehr leicht entschlüsselt werden kann. Der Idealfall, daß die
Amplitude des einen Signalteiles in gleichem Maße herabsinkt, wie die Amplitude
des angrenzenden Signalteiles ansteigt, ist praktisch nicht erreichbar.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei einer Einrichtung, bei welcher
auf der Geberseite ein mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (x cm/sec) fort bewegbarer,
vorzugsweise endloser Tonträger (Tonband oder Tondraht), auf welchen die geheimzuhaltenden
Signale aufnehmbar und nach der Sendung löschbar sind, durch eine Mehrzahl von in
der Fortbewegungsrichtung des Tonträgers bewegbaren Tonköpfen abtastbar ist, welche
vorzugsweise um eine gemeinsame Achse drehbar sind und eine größere, vorzugsweise
doppelt so große Geschwindigkeit (2x cm/sec) als der Tonträger haben und deren Ausgangsspannungen
gemeinsam auf die Empfängerseite übertragen werden, so daß die verschlüsselte Signalfolge
auf einen Tonträger (Tonband oder Tondraht) aufnehmbar und die Frequenzfolge der
einzelnen Signalteile auf entsprechende Weise wie im Geber mittels rotierender,
die Tonaufzeichnung abtastender Tonköpfe rückwendbar ist, vorteilhaft dadurch verwirklicht
werden, daß der Eintritt eines Tonkopfes in den Wirkungsbereich der Tonaufzeichnung
jeweils vor dem Austritt des vorhergehenden Tonkopfes aus diesem Bereich erfolgt.
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Diese Einrichtung läßt sich auch so ausgestalten, daß auf der Geberseite
von der rotierenden Tonköpfeanordnung unmittelbar der Tonträger besprochen wird,
welcher dann bereits die verschlüsselte Signalfolge trägt, welche von dort übermittelt
und der empfangsseitigen Tonköpfeanordnung zugeführt wird, die an dem Empfängertonträger
wieder die unverschlüsselte Signalfolge hervorbringt.
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Eine zweckmäßige Ausbildung zur Erzielung der Oberlappung ist bei
einer derartigen Einrichtung, wenn bei dieser überdies geber- und empfängerseitig
die Tonköpfe in einem gleichen Kreis angeordnet sind, der Tonträger einen Teil dieses
Kreises mit Hilfe einer Führung umgibt und vorzugsweise wenigstens zwei Rollen an
der Außenseite des Tonträgers angeordnet sind, welche diesen auf der Führung zum
Aufliegen bringen und den Kreisbogen, in dem er sich im Wirkungsbereich der Tonköpfe
befindet, abgrenzen, dadurch gegeben, daß die Tonköpfe, insbesondere justierbar,
in einer Welle angeordnet sind und der Tonträger, vorzugsweise mittels der Rollen,
auf einem um ein weniges größeren als dem durch die Anzahl der Tonköpfe für eine
lückenlose Abtastung gegebenen Teil des Wellenumfanges aufliegt bzw. diesen Teil
umspannt. Bei der vorliegenden Ausführung ist es günstig, wenn die Rollen, welche
einen Teil des Wellenumfanges abgrenzen und den Tonträger auf diesem Teil zum Aufliegen
bringen, zur genauen Einstellung der Zone des Tonträgers, in welcher sich jeweils
zwei Tonköpfe im Wirkungsbereich der Tonaufzeichnung befinden, zumindest in
Umfangsrichtung
der Welle justierbar sind. Zweckmäßig ist es, die Rollen in Richtung zum Signalphonogramm
federnd einzurichten. Die genaue Einstellung der Zöne des Tonträgers, in welcher
sich jeweils zwei Tonköpfe im Wirkungsbereich der Tonaufzeichnung befinden, wird
durch das Aufliegen des Tonträgers direkt auf der Welle, in welcher die Tonköpfe
angeordnet sind, wesentlich erleichtert, wobei auf einfachste Weise eine genaue
Führung erreicht wird, beliebige Tonbänder, nicht nur steife Spezialbänder, verwendet
werden können und stets unter Anwendung eines normalen Verstärkungsgrades eine vollkommen
störfreie übertragung erzielt wird. Die Tonköpfe können in Ausnehmungen der Welle
sitzen oder bei entsprechender Wahl des Wellenmaterials in die Welle eingegossen
werden. Die mit dem Umfang der Welle abschließenden Tonköpfe sowie die zwischen
den Tonköpfen befindlichen glatten Teile der Welle gleiten über das Signalphonogramm.
Die Abnutzung auch eines endlosen Signaltonbandes ist dabei nicht groß.
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Bei einer Einrichtung der obengenannten Art, bei welcher geber- und
empfängerseitig die Tonköpfe in einem gleichen Kreis angeordnet sind und der Tonträger
einen Teil dieses Kreises in einem geringen Abstand von den Tonköpfen unter Anwendung
einer Führung umschließt, ist es analog günstig, wenn der Tonträger einen um ein
geringes größeren, als den aus der Anzahl der Tonköpfe für seine lückenlose Abtastung
hervorgehenden Bogen dieses Kreises umgibt. Zwischen den Tonköpfen und dem Signalphonogramm
befindet sich daher ein enger Spalt. Dadurch wird bei Verwendung eines endlosen
Signalphonogramms dessen raschere Abnutzung verhindert.
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Bemerkt wird, daß in Abhängigkeit von einer sich ändernden Frequenz
oder sich ändernden Impulsfolge, welche auf einem geber- und empfangsseitig gleichen
und gleichlaufenden Tonträger enthalten sind oder vom Geber zum Empfänger übertragen
werden, alle bekannten Geheimhaltungsmaßnahmen in ihren Daten geändert werden können.
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Der Gegenstand der Erfindung bietet eine nahezu absolute Schlüsselsicherheit.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich sowohl auf hochfrequenten
als auch auf niederfrequenten übertragungswegen, also z. B. für die drahtlose übertragung,
die übertragung mittels Leitungen, Drahtfunk, EW-Telephonie od. dgl.
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Unter Signalen sind z. B. Sprache, Zeichen der Wechselstromtelegraphie,
Musik, Bildimpulse, Gleichlaufstöße, Steuerimpulse od. dgl. zu verstehen.
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Anschließend werden an Hand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Die F i g. 1 stellt schematisch eine geber- und empfängerseitige einfache
Anlage dar.
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In der geberseitigen Anlage werden die Signalwechselströme über die
Leitung 1 dem Tonkopf 2 zugeführt, über welchem das endlose Tonband 3 bespielt
wird. Durch die Tonköpfeanordnung, die aus den sechs Tonköpfen 4, 5, 6, 7, 8 und
9 besteht und in der Fortbewegungsrichtung des Tonträgers rotiert, wird das bespielte
Tonband abgetastet. Für die Bewegung des Tonbandes und der Tonköpfeanordnung wird
ein einziger Synchronmotor verwendet. Das diesbezügliche übersetzungsgetriebe ist
so gewählt, daß die Bewegung der Tonköpfe doppelt so schnell erfolgt wie die des
Tonbandes. Durch den Löschkopf 10 wird das Tonband hinter der Tonköpfeänordnung
wieder gelöscht. Die einzelnen Tonköpfe. können parallel oder in Serie geschaltet
werden. Durch sie wird die Signalfolge zeitlich unterteilt, und die einzelnen Signalteile
werden im Ablauf der Frequenzfolge umgewendet. Die erhaltenen Wechselströme werden
im Verstärker 11 verstärkt und über die Leitung 12 zum Empfangsort übertragen.
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Die Signalfolge wird störfrei zeitlich unterteilt. Die einzelnen Signalteile
entstehen dadurch, daß sich die rotierenden Tonköpfe dem Signaltonträger nähern
oder von diesem entfernen.
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Die empfängerseitige Anlage gleicht vollkommen der geberseitigen.
Die Antriebsfrequenz für den Synchronmotor wird als sich ändernde Frequenz vom Geber-
zum Empfangsort in einem Ausschnitt des Signalfrequenzbandes übertragen. Die über
die Leitung 12 ankommenden, verschlüsselten Signalwechselströme werden demTonkopf
13 zugeleitet, welcher das endlose Tonband 14 bespielt. Mittels der Tonköpfeanordnung,
welche aus den Tonköpfen 15, 16, 17, 18, 19 und 20 besteht und in der Fortbewegungsrichtung
des Tonbandes rotiert, wird das bespielte. Tonband abgetastet. Dadurch werden die
einzelnen Signalteile im Ablauf der Frequenzfolge rückgewendet, wodurch die Zusammensetzung
der Teile in die unverschlüsselte Signalfolge erreicht wird. Hinter der Tonköpfeanordnung
wird das Tonband durch den Löschkopf 21 wieder gelöscht. Die nicht mehr verschlüsselten
Wechselströme werden im Verstärker 22
verstärkt und über die Leitung 23 ihrer
Verwendung, z. B. den Kopfhörern 24, zugeführt. Durch die sich ändernde, vom Geber
zum Empfänger übertragene Antriebsfrequenz des Synchronmotors werden durch Änderung
der Abtastgeschwindigkeit Änderungen der zeitlichen Unterteilung der Signalfolge,
d. h. der Größe der so gewonnenen einzelnen Signalteile, erzielt.
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Der Einfachheit halber sind bei dem Ausführungsbeispiel keine in Form
eines Kreisbogens gekrümmte Bahnen der Tonbänder 3 und 14 im Abtastbereich der Tonköpfe
4, 5, 6, 7, 8 und 9 sowie 15, 16, 17, 18, 19 und 20 vorhanden. Die
einzelnen Signalteile reihen sich daher zwar ohne Wiederholungen oder Weglassungen
lückenlos aneinander, da die Anordnung bzw. Anzahl der Tonköpfe, der Durchmesser
der Tonköpfeanordnung und das Geschwindigkeitsverhältnis der Tonköpfe zum Phonogramm
entsprechend getroffen wurde, passen jedoch nicht genau, d. h. ohne Täler, aneinander.
Die F i g. 2 stellt durch die Kurven 25, 26, 27, 28, 29 und 30 den Verlauf der Amplitude
des Signalfrequenzgemisches nach der Abtastung des Tonbandes 3 durch die Tonköpfe
4, 5, 6, 7, 8 und 9 ohne überlappung dar. Die Amplitude der einzelnen Signalteile
steigt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ungefähr sinusförmig vom Nullpunkt
bis zu einem gewissen Maximum an und sinkt in gleicher Weise wieder zum Nullpunkt
ab. Zweckmäßig ist es, diese Amplitudenänderungen, d. h. auch die Anzahl der Signalteile
pro Sekunde, unterhalb des hörbaren Bereiches zu wählen.
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Die Umwendung des Ablaufes der Frequenzfolge der einzelnen Signalteile
erfolgt bekannterweise dadurch, daß sich die Tonköpfe schneller bewegen als das
Signalphonogramm. Bei doppelt so großer Geschwindigkeit werden die Signale in ihrer
ursprünglichen Frequenz und Zeitdauer übermittelt. Bei größerer Geschwindigkeit
ist die Frequenz der Signale größer und ihre Zeitdauer kleiner. Es entsteht eine
stückweise
Wiederholung der Signalteile, bei entsprechender Verkleinerung des Wirkungsbereiches
werden jedoch Lücken hervorgerufen, in welche man z. B. zur Verbesserung der Schlüsselsicherheit
dienende Störsignalteile einschieben kann. Eine geringere Geschwindigkeit ergibt
wiederum eine kleinere Frequenz und eine größere Zeitdauer der Signale. Dabei entfallen
jedoch die End- bzw. Anfangsstücke der Signalteile. Es ist im allgemeinen möglich,
eine größere als die doppelte Geschwindigkeit auf der Geberseite durch eine kleinere
als die doppelte Geschwindigkeit auf der Empfangsseite und umgekehrt auszugleichen
und im Empfänger wieder die Signale in ihrer ursprünglichen Frequenz und Zeitdauer
zu erhalten. Im ersten Fall werden dadurch empfängerseitig die Wiederholungen weggelassen
bzw. die Lücken unter Wegfallen eventuell eingeschobener Störsignalteile geschlossen,
im zweiten Fall jedoch die entfallenen Stücke der Signalteile nicht wiedergenommen,
so daß anstatt dieser Lücken entstehen.
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Selbstverständlich wird bei diesem Beispiel die vom Geber zum Empfänger
übertragene Antriebsfrequenz des Synchronmotors nur in verhältnismäßig geringem
Maße geändert, so daß dieser Motor am Geber- und Empfangsort nicht aus dem Schritt
fällt. Dadurch werden auch nur geringe, jedoch für eine bedeutende Schlüsselsicherheit
ausreichende Änderungen der Größe der einzelnen Signalteile hervorgerufen. Das Verhältnis
der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Tonköpfeanordnung zum Signaltonband bleibt
geber- und empfängerseitig 2. 1.
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Nunmehr wird bei dem vorliegenden Beispiel geber- und empfängerseitig
in die Tonköpfeanordnung je ein siebenter Tonkopf eingereiht, und diese je sieben
Tonköpfe werden im bisherigen Kreis gleichmäßig verteilt. Alle anderen Angaben bleiben
unverändert. Dadurch wird eine überlappung der Randzonen der einzelnen Signalteile
erreicht, indem der Eintritt eines Tonkopfes in den Wirkungsbereich der Tonaufzeichnung
jeweils vor dem Austritt des vorhergehenden Tonkopfes aus diesem Bereich erfolgt.
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Mit den beiden Anlagen läßt sich ein verschlüsselter Sprachverkehr
im Wechselsprechverfahren durch Umschaltung abwickeln. Ein Gegensprechen ist durch
Einsatz von zwei Garnituren möglich.
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Die F i g. 3 veranschaulicht schematisch eine geberseitige komplizierte
Anlage, aus der sich auch die entsprechende empfangsseitige Einrichtung ergibt.
über das Mikrophon 31, den Aufsprechverstärker 32 und die rotierende Tonköpfeanordnung
33, welche drei Tonköpfe hat, wird das eine Randperforierung aufweisende Tonband
34 besprochen, welches dann bereits die verschlüsselte Sprache trägt. Im
weiteren werden folgende Varianten durchgeführt: Erste Variante: Die Abnahme des
besprochenen Tonbandes 34 erfolgt über den stabilen Tonkopf 35 und den Wiedergabeverstärker
36 an den Geber 37.
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Zweite Variante: Die Abnahme des besprochenen Tonbandes 34 erfolgt
über die rotierende Tonköpfeanordnung 38, welche vier Tonköpfe hat, und den
Wiedergabeverstärker 36 an den Geber 37. In diesem Fall werden zwei zeitliche
Unterteilungen der Signalfolge und Umwendungen des Ablaufes der Frequenzfolge der
in dieser Weise erzielten einzelnen Signalteile hintereinander vorgenommen.
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Dritte Variante: Die Abnahme des besprochenen Tonbandes 34 erfolgt
über den stabilen Tonkopf 35 und den Wiedergabeverstärker 36 an die rotierende Tonköpfeanordnung
39, welche fünf Tonköpfe hat und das mit einer Randperforierung versehene
Tonband 40 mit den Sprachfrequenzen beaufschlagt, sowie über den stabilen
Tonkopf 41 und den Wiedergabeverstärker 42 an den Geber 37. Auch hier erfolgen zwei
Unterteilungen und Umwendungen hintereinander, jedoch weicht die zweite Unterteilung
und Umwendung in der Größe der einzelnen Signalteile von der in der vorherigen Variante
beschriebenen zweiten Unterteilung und Umwendung ab.
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Vierte Variante: Die Abnahme des besprochenen Tonbandes 34 erfolgt
über den stabilen Tonkopf 35 und den Wiedergabeverstärker 36 an die rotierende Tonköpfeanordnung
39, welche das Tonband 40 mit den Sprachfrequenzen beaufschlagt, und über die rotierende
Tonköpfeanordnung 43, welche sechs Tonköpfe hat, sowie den Wiedergabeverstärker
42 an den Geber 37. Bei dieser Variante erfolgen drei Unterteilungen und Umwendungen
hintereinander.
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Fünfte Variante: Die Abnahme des besprochenen Tonbandes 34 erfolgt
über die rotierende Tonköpfeanordnung 38 und den Wiedergabeverstärker
36 an die rotierende Tonköpfeanordnung 39, welche das Tonband 40 mit
den Sprechfrequenzen beaufschlagt, und über den stabilen Tonkopf 41 sowie den Wiedergabeverstärker
42 an den Geber 37. Auch in diesem Fall erfolgen drei Unterteilungen und Umwendungen
hintereinander, jedoch weicht die zweite und dritte Unterteilung und Umwendung von
der zweiten und dritten Unterteilung und Umwendung der vierten Variante in der Größe
der einzelnen Signal- bzw. Sprachteile ab.
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Sechste Variante: Die Abnahme des besprochenen Tonbandes 34 erfolgt
über die rotierende Tonköpfeanordnung 38 und den Wiedergabeverstärker 36 an die
rotierende Tonköpfeanordnung 39, welche das Tonband 40 mit den Sprachfrequenzen
beaufschlagt, und über die rotierende Tonköpfeanordnung 43 sowie den Wiedergabeverstärker
42 an den Geber 37. Bei dieser Variante erfolgen vier Unterteilungen und Umwendungen
hintereinander.
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Die zweite und vierte Umwendung im Geber bedeutet keine Rückwendung,
da stets anders bemessene Signalteile vorhanden sind.
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Die obigen Varianten werden in ungleicher Folge und ungleichen Zeitabständen
durch sich in diesen Zeitintervallen ändernde Frequenzen, welche auf einem geber-
und empfängerseitig gleichen und gleichlaufenden, mit einer Randperforierung versehenen
Tonband (Tarnstreifen) enthalten sind, mittels frequenzempfindlicher Relais durchgeführt.
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Die Ingang- und Stillsetzung der beiden Geräte erfolgt durch vom Geber
zum Empfänger übertragene Start- und Stoppimpulse. Beim Start werden beide Geräte
auf die gleiche Ausgangsmarke eingestellt.
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Die rotierenden Tonköpfeanordnungen 33, 38, 39 und 43 sind untereinander
auswechselbar eingerichtet. Die Entfernung e zwischen den rotierenden Tonköpfeanordnungen
33 und 38 und die Entfernung f zwischen den rotierenden Tonköpfeanordnungen 39 und
43, die Stellung der einzelnen rotierenden Tonköpfe zum Tonband bzw. zueinander
sowie die Anzahl der Tonköpfe in jeder Tonköpfeanordnung und daher auch die Größe
der Kreisbögen a, b, c und d sind in den Geräten von Hand, und zwar im Geber und
Empfänger gleichmäßig feinverstellbar, eingerichtet.
Die Entfernung
e und f sowie die Entfernung g des stabilen Tonkopfes 35 von der rotierenden Tonköpfeanordnung33
und die Entfernungh des stabilen Tonkopfes 41 von der rotierenden Tonköpfeanordnung
39 soll nicht groß sein, damit durch die Einrichtung kein wesentlicher Zeitabstand
zwischen Durchgabe und Empfang der Sprache entsteht.
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Jedes der beiden Tonbänder 34 und 40 hat die Umfangsgeschwindigkeit
von x cm/sec und jede der vier Tonköpfeanordnungen 33, 38, 39 und
43 die Umfangsgeschwindigkeit von 2x cm/sec. Weiterhin ist jedes der beiden
Tonbänder 34 und 40 endlos und wird durch einen nicht eingezeichneten
Löschkopf hinter den beiden Tonköpfeanordnungen gelöscht.
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Für den nicht eingezeichneten Gesamtantrieb werden ein einziger Synchronmotor
sowie ein Untersetzungsgetriebe benutzt, das zehn Antriebsgeschwindigkeiten zuläßt,
welche markiert und leicht einstellbar sind. Im Empfänger wird einvernehmlich mit
dem Geber durch eine jeweilige, vorher festzusetzende Abtastgeschwindigkeit eine
zusätzliche Änderung der Größe der einzelnen Sprachabschnitte, also der Anzahl dieser
Abschnitte pro Sekunde, erreicht. Das Verhältnis der Fortbewegungsgeschwindigkeit
jeder Tonköpfeanordnung zu ihrem Signaltonträger bleibt dabei 2 : 1.
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Ein Tonfrequenzgenerator mit Leistungsstufe versorgt den Antriebsmotor
mit Strom. Dieselbe Tonfrequenz wird auch der verschlüsselten Sprechspannung nach
Aussiebung des entsprechenden Frequenzbereiches über eine ebenfalls nicht eingezeichnete
Mischstufe hinzugefügt.
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Auf der Empfangsseite ist die gleiche Antriebseinrichtung wie im Geber
vorhanden, nur mit dem Unterschied, daß die Steuerfrequenz für den maschinellen
Antrieb bzw. den Synchronmotor nicht einem eigenen Tongenerator entnommen, sondern
aus dem ankommenden Frequenzgemisch ausgesiebt und zur Steuerung einer Leistungsstufe
herangezogen wird.
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Im Geber und Empfänger werden von dem angeführten Synchronmotor über
ein gesondertes Untersetzungsgetriebe auch der Tarnstreifen angetrieben. Durch diese
Maßnahme ist ein völlig synchroner Ablauf auf der Geber- und Empfängerseite gewährleistet.
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Die Tonköpfe einer jeden der Tonköpfeanordnungen 33, 38, 39 und 43
sind, in Umfangs- und Halbmesserrichtung justierbar, in einer Welle angeordnet und
der Signal- bzw. Sprachtonträger umspannt einen Teil des Umfanges dieser Welle in
Form eines durch den Durchmesser der Welle und die Anzahl der Tonköpfe gegebenen
Kreisbogens. Es ist derart ein Drittel des Umfanges der Welle 33 und ein Viertel
des Umfanges der Welle 38, ein Fünftel des Umfanges der Welle 39 und
ein Sechstel des Umfanges der Welle 43 durch das dazugehörige Tonbandstück
a, b, c
bzw. d umspannt. Hierbei wird etwas am Umfang dazugegeben, damit keine
Täler, sondern kleine überlappungen entstehen. Die Kurven, welche den Verlauf der
Amplitude des Signalfrequenzgemisches nach der Abtastung der Tonbänder 34 und 40
darstellen, verlaufen zufolge des Aufliegens der Tonbänder auf dem Abtastbereich
der die Tonköpfe enthaltenden Wellen 33, 38, 39 bzw. 43 wesentlich rechteckförmiger
als die in F i g. 2 dargestellten Kurven 25 bis 30.
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Die Tonköpfe sind in jeder Welle in gleichen Abständen voneinander
angeordnet und schließen mit dem Wellenumfang ab. Bei jeder der vier Wellen sind
zur Umspannung des entsprechenden Wellenteiles an der Außenseite des Signaltonträgers
zwei in Umfangsrichtung justierbare und in Richtung zum Signaltonträger federnde
Rollen 44 angeordnet, welche den Wellenteil abgrenzen und das Signalphonogramm
an diesen zum Anliegen bringen.
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Einem Unbefugten, der nicht die Grundeinstellungen des Gerätes kennt
und keinen dem geberseitigen gleichen Tarnstreifen hat, ist eine Entschlüsselung
der Sprache auch dann vollkommen unmöglich, wenn er ein entsprechendes Empfangsgerät
besitzt.