DE1218529B - Fernhoerer - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H04m

Deutsche Kl.: 21 a2- 34/04

Nummer: 1218529

Aktenzeichen: D 43786 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 3. März 1964

Auslegetag: 8. Juni 1966

Die Erfindung betrifft einen Fernhörer mit einer diesem parallelgeschalteten Gehörschutzvorrichtung. Das Ohr ist gegen plötzlich und unerwartet auftre-* tende Spannungsspitzen (Knacke), wie sie z.B. auf Grund atmosphärischer Störungen, Fremdspannungen usw. auftreten können, sehr empfindlich. Bei einer Fernsprechvermittlungskraft können sogar erhebliche Dauerschädigungen des Gehörs auftreten. Zu diesem Zweck werden Gehörschutzvorrichtungen am Fernhörer vorgesehen.

Bisher verwendete man zum Gehörschutz zwei antiparallelgeschaltete Dioden. Diese Dioden mußten so beschaffen sein, daß das Knie der Durchlaßspannungskennlinie, also der Übergang von einer sehr geringen zu einer sehr großen Steilheit, etwa in dem für den Gehörschutz kritischen Spannungsbereich liegt, nämlich bei 0,7 V_ef{. Dann wurden nämlich die Spannungsspitzen über die Doppeldiode abgeleitet und konnten keinen Schaden im Hörer stiften. Nachteilig hierbei ist, daß die Kennlinie der Dioden festliegt und nur beim Selengleichrichter das Knie in der benötigten Größenordnung der Spannung verläuft. Nachteilig ist ferner, daß grundsätzlich zwei Elemente eingebaut werden müssen, wobei sorgfältig darauf zu achten ist, daß Dioden auch tatsächlich antiparallel geschaltet sind. Nachteilig ist außerdem, daß der Widerstand der Dioden im Sperrbereich bei etwa 30 000 Ohm und im Durchlaßbereich bei etwa 100 Ohm liegt sowie alle Zwischenwerte durchläuft; die Dioden nehmen daher relativ viel Leistung auf und können durch Eigenerwärmung gefährdet sein.

All diese Nachteile lassen sich erfindungsgemäß auf einfache Weise dadurch vermeiden, daß die Gehörschutzvorrichtung aus einem symmetrischen Festkörperschalter besteht, der bei Erreichen eines Schwellenwerts einer angelegten Spannung vom hochohmigen in den niederohmigen Zustand und beim Unterschreiten eines Haltewerts des hindurchfließenden Stromes wieder zurückschaltet.

Ein solcher Festkörperschalter ist ein Einzelelement, das sehr leicht in die Schaltung eingesetzt werden kann und bei dem nicht auf die Polarität geachtet zu werden braucht. Festkörperschalter haben eine Kennlinie mit einer Sprungfunktion, d. h., sie schalten momentan vom hochohmigen in den niederohmigen Zustand und zurück. Da der hochohmige Zustand einen Widerstand von Megohm, der niederohmige Zustand dagegen einen Widerstand von 1 Ohm oder weniger bedeutet, ist die Leistungsaufnahme nahezu Null. Die Gehörschutzvorrichtung kann daher nicht nur, weil es sich um ein einzelnes Element handelt, sondern auch aus Temperatur-Fernhörer

Anmelder:

Danfoss A/S, Nordborg (Dänemark)

Vertreter:

Dr.-Ing. U. Knoblauch, Patentanwalt,

Frankfurt/M. 1, Marbachweg 320

Als Erfinder benannt:

Arne Jensen, Havnbjer, Nordborg (Dänemark)

gründen kleiner gehalten werden als die bekannte Doppediode.

Vorteilhaft ist ferner, daß es Festkörperschalter· gibt, deren Schwellenwert man nach Belieben einstellen kann. Hierzu gehört ein Festkörperschalter, der überwiegend aus Tellur mit Zusätzen aus Elementen der Gruppen IV und V des Periodischen Systems besteht. Es handelt sich um einen polykristallinen, absolut symmetrischen Festkörperschalter, der hochbelastbar und sehr leicht herstellbar ist. Man kann seinen Schwellenwert durch Wahl des Mischungsverhältnisses oder durch die Dicke des Elements einstellen. Er schaltet von einem hochohmigen Zustand mit mehreren Megohm in einen niederohmigen Zustand mit 1 Ohm und weniger um. Als Beispiel sei ein Festkörperschalter genannt, der aus 67,5% Tellur, 25 % Arsen und 7,5 % Germanium erzeugt ist. Die Herstellung kann durch Aufdampfen auf eine Metallplatte, durch Sintern, durch Erstarrenlassen einer Legierungsschmelze od. dgl. erfolgen.

Eine andere Möglichkeit der Spannungsanpassung besteht darin, daß der Festkörperschalter über einen die Spannung hochtransformierenden Transformator parallel zum Fernhörer geschaltet ist. Diese Maßnahme empfiehlt sich immer dann, wenn die Spannungsanpassung nicht am Festkörperschalter selbst vorgenommen werden soll oder überhaupt nicht möglich ist, wie es z.B. für aus mehreren monokristallinen Schichten bestehenden Festkörperschalter der Fall ist.

. . 609 578/3S7

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein typisches Strom-Spannungs-Diagramm für einen erfindungsgemäß verwendbaren Festkörperschalter,

F i g. 2 ein erstes Ausfuhrungsbeispiel einer Schaltung für den erfindungsgemäßen Gehörschutz,

F i g. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schaltung und

F i g. 4 ein Spannungs-Zeit-Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Gehörschutzvorrichtung.

In dem Diagramm der F i g. 1 ist der Strom / eines symmetrischen Festkörperschalters auf der Basis von Tellur über der Spannung U angelegt. Unterhalb der Schwellenspannung + U₃ ist der Strom nahezu Null, da der Schalter seinen hochohmigen Zustand eingenommen hat, bei dem sein Widerstand bis zu mehreren Megohm betragen kann (Kurve I). Sobald jedoch die Schwellenspannung U₃ überschritten ist, springt der Festkörperschalter in seinen niederohmigen Zustand (KurveII) um,.bei dem er einen Widerstand von 1 Ohm oder weniger hat. Den hiederohmigen Zustand behält der Schalter bei, bis der hindurchfließende Strom einen Haltewert I_H unterschreitet, der ziemlich in der Nähe des Nullpunkts liegen kann. Beim Unterschreiten von I_H schaltet der Festkörperschalter in den hochohmigen Zustand zurück.

Bei der Schaltung nach Fig. 2 ist der Fernhörer 1 in üblicher Weise über einen Transformator 2 an das Fernsprechnetz 3 angeschlossen. Parallel zum Fernhörer 1 ist ein Festkörperschalter 4 gelegt.

Bei der Schaltung in F i g. 3 entsprechen die Bauelemente 11 bis 14 den Bauelementen 1 bis 4 in F i g. 2. Der Fernhörer ist diesmal über einen Transformator 15, dessen Primärwicklung 16 zur Sekundärwicklung 17 im Verhältnis 1:1 übersetzt, angeschlossen, wobei ein zusätzlicher Widerstand 18 vorgesehen ist. Der Festkörperschalter 14 liegt an einer zweiten Sekundärwicklung 19, die als dritte Wicklung auf den Kern des Transformators 15 gelegt ist. Die Wicklung 19 hat wesentlich mehr Windungen als die Wicklung 16, so daß ein Festkörperschalter 14 mit relativ hoher Schwellenspannung benutzt werden kann. Die Wirkung dieser Anordnung ist jedoch die gleiche wie in F i g. 2.

Die Funktion der Gehörschutzvorrichtung ergibt sich aus Fig.4. Über die Fernsprechleitung3 wird die Spannung U_n zugeführt. Dieser Spannung entspricht die Hörerspannung U₇-, solange nicht die Schwellenspannung U₃ des Festkörperschalters überschritten wird. Im Augenblick des Überschreitens dieser Spannung U₃ springt der Festkörperschalter in den niederohmigen Zustand um; die Spannung an ihm und am Hörer bricht zusammen. Dieser Zustand bleibt erhalten, bis die Spannung U_n den Nullpunkt erreicht, weil dann der Haltestrom I_H unterschritten wird und der Festkörperschalter wieder in den hochohmigen Zustand zurückkehrt. Beim Ansprechen des Festkörperschalters infolge hoher Störspannungsspitzen wird daher der Fernhörer kurzgeschlossen, so daß das schädigende Knacken verhindert wird, dieser Zustand aber jeweils nur für die laufende Halbwelle aufrechterhalten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Fernhörer mit einer diesem parallelgeschalteten Gehörschutzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehörschutzvorrichtung aus einem symmetrischen Festkörperschal- ter besteht, der bei Erreichen eines Schwellenwerts einer angelegten Spannung vom hochohmigen in den niederohmigen Zustand und beim Unterschreiten eines Haltewerts des hindurchfließehden Stromes wieder zurückschaltet.

2. Fernhörer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörperschalter überwiegend aus Tellur mit Zusätzen aus Elementen der Gruppen IV und V des Periodischen Systems besteht.

3. Fernhörer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörperschalter über einen die Spannung hochtransformierenden Transformator parallel zum Fernhörer geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen