DE1228310B - Schaltungsanordnung fuer sprachgesteuerte Gegensprechanlagen oder Zweiweg-Sprach-verstaerker - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H04m

Deutsche Kl.: 21 a2-36/02

Nummer: 1228 310

Aktenzeichen: A 43529 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 8. Juli 1963

Auslegetag: 10. November 1966

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Gegensprechanlagen oder Zweiweg-Sprachverstärker mit zwei einander entgegengesetzt gerichteten Verstärkerkanälen und einer selbsttätig arbeitenden Steuereinrichtung, die aus zwei kanalindividuellen Steuergleichspannungsgeneratoren und einer diesen nachgeschalteten Brückenschaltung besteht und unter dem Einfluß von an den Eingang eines Verstärkerkanals angelegten Signalspannungen die Verstärkung in diesem durchzuschaltenden Verstärkerkanal von einem mäßigen Wert (Ruheverstärkung) auf einen Arbeitswert erhöht und gleichzeitig die Verstärkung in dem anderen zu sperrenden Verstärkerkanal von einem der Ruheverstärkung entsprechenden Wert auf einen kleineren Wert herabsetzt, bei dem der Verstärkerkanal vollkommen gesperrt sein kann, wobei jeder Verstärkerkanal einen zwischen zwei Verstärkerstufen liegenden Signalspannungsabnahmepunkt aufweist, von dem die Signalspannung dem Steuergleichspannungsgenerator des durchzuschaltenden Verstärkerkanals zur Erzeugung der Steuergleichspannung zugeführt wird, die die Verstärkung der vor dem Signalspannungsabnahmepunkt liegenden Verstärkerstufe erhöht.

Eine bekannte derartige Schaltungsanordnung verbindet z. B. zwei Sprechstellen miteinander, deren jede ein Mikrophon und einen Lautsprecher hat. In derartigen Schaltungsanordnungen besteht bekanntlich die Gefahr einer akustischen Rückkopplung durch die Übertragung von Schall vom Lautsprecher zum Mikrophon jeder Sprechstelle. Diese Gefahr ist besonders groß, wenn das Mikrophon und der Lautsprecher jeder Sprechstelle nahe beieinander angeordnet, beispielsweise in demselben Gehäuse montiert sind. Infolge dieser Gefahr der Erzeugung von Eigenschwingungen kann die Ruheverstärkung der Kanäle nicht so hoch gewählt werden, wie dies für eine hörbare Wiedergabe der ersten Silbe jedes gesprochenen Wortes oder Satzes erwünscht wäre.

Zur Verbesserung der Einrichtung in dieser Hinsicht ist es bekannt, den Steuervorgang zu beschleunigen, so daß die Verstärkung des arbeitenden Kanals bereits während des Sprechens der ersten Silbe sehr rasch ansteigt und nur ein kleiner Teil dieser Silbe verlorengeht. Ein derart rascher Steuervorgang hat jedoch den Nachteil, daß die Verstärkung in dem arbeitenden Kanal während des Gesprächs Schwankungen unterworfen ist, so daß die Übertragung unstetig wird.

Bei Schaltungsanordnungen der hier angegebenen Art müssen daher mehrere Gesichtspunkte gegen-Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte
Gegensprechanlagen oder Zweiweg-Sprachverstärker

Anmelder:

Aktiebolaget Gylling & Co., Stockholm-Gröndal

Vertreter:

Dipl.-Phys. H. Schroeter, Patentanwalt,

München 25, Lipowskystr. 10

Als Erfinder benannt:

Karl Ivan Lennart Skoog, Farsta (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 24. Juli 1962 (8169)

einander abgewogen werden, um durch einen Kompromiß optimale Betriebsbedingungen zu erhalten.

In der Massenfertigung von derartigen sprachgesteuerten Gegensprechanlagen oder Zweiweg-Sprechverstärkern ist es ferner sehr schwierig, geringe Streuwerte zu erzielen. Bei den Bauteilen, insbesondere bei Transistoren u. dgl., muß nämlich eine gewisse Toleranz in Kauf genommen werden. Selbst wenn eine Abweichung eines Kennwerts eines Bauteils vom Sollwert noch im zulässigen Bereich liegt, kann die dadurch verursachte Änderung der Eigenschaften durch entsprechende Abweichungen der Kennwerte eines oder mehrerer Bauteile noch vergrößert werden. Ferner sind die Kennwerte einiger der Bauteile, beispielsweise von Röhren, Transistoren und Dioden, nicht stabil, sondern verändern sich unter dem Einfluß der Zeit oder der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit oder anderer klimatischer Einflüsse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Schaltungsanordnungen der eingangs näher angegebenen Art einen optimalen Kompromiß zwischen den verschiedenen Funktionseigenschaften, beispielsweise der Ruheverstärkung, der Geschwindigkeit des Steuervorgangs und der Haltefähigkeit (Kontinuität der Sprachwiedergabe), zu erzielen. Dies wird dadurch erreicht, daß der Steuerspannungsgenerator des jeweils durchzuschaltenden Verstärkerkanals zusätzlich auch an dessen jeweils hinter dem Signalspannungsabnahmepunkt liegende zweite Verstärker-

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stufe die deren Verstärkung in bekannter Weise erhöhende Steuergleichspannung liefert.

Es sind bereits drei verschiedene grundsätzliche Ausführungsformen von Zweiweg-Sprachverstärkern bekannt bzw. vorgeschlagen, nämlich

a) Verstärker mit dem Signalspannungsabnahmepunkt vor der zu regelnden..Verstärkerstufe,

b) Verstärker mit dem Signalspannungsabnahmepunkt hinter der zu regelnden Verstärkerstufe und

c) Verstärker mit zwei Signalspannungsabnahmepunkten, und zwar einem vor und einem hinter der zu regelnden Verstärkerstufe.

Verstärker zu a) sind unter anderem gemäß den deutschen Auslegeschriften 1 086 753 und 1 077 717 bekannt. Verstärkeranlagen dieser Art müssen im Steuerspannungskreis mit nichtlinearen Verstärkern od. dgl. versehen sein, um überhaupt das »Öffnen« eines Sprechkanals zu ermöglichen, da sonst (wenn die Verstärker symmetrisch sind) eine »Öffnung« durch die rentgegenwirkende Steuerspannung des entgegengesetzten Verstärkerkanals unmöglich wird.

Verstärker zu b) sind insbesondere durch die schweizerische Patentschrift 361034 bekannt. Bei diesen Verstärkern ist das Problem nicht das »Öffnen« des Verstärkerkanals, sondern das Unterbrechen von dem anderen Kanal aus. Auch bei symmetrischen Verstärkern ist das Unterbrechen zwar theoretisch nicht unmöglich, kann aber sehr schwierig sein.

Verstärker zu c) sind durch die deutsche Auslegeschrift 1129 543 bekannt. Solche Verstärker sind zwar günstiger als die zu a) bzw. b) beschriebenen, weisen aber trotzdem· gewisse Nachteile auf, weil das Verhältnis ■ zwischen der Signalspannung vor und und der Signalspannung hinter der zu regelnden Verstärkerstufe ziemlich kristisch ist, wenn ein einwandfreies »Öffnen« bzw. Unterbrechen erzielt werden soll.

Durch die Ausbildung einer Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Gegensprechanlagen oder Zweiweg-Sprachverstärker gemäß der Erfindung werden sowohl eine einwandfreie Öffnung als auch eine einwandfreie Unterbrechung mit verhältnismäßig einfachen Mitteln erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand.der Zeichnungen ausführlich beschrieben.

Fig. 1 ist ein Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung, deren Funktionseigenschaften einer mathematischen Analyse unterzogen werden;

Fig. 2 zeigt ein Kurvenbild, dessen Bedeutung im Zuge der mathematischen Analyse erläutert wird;
- F i g. 3 ist ein Schaltbild eines "praktischen Ausführüngsbeispiels der Erfindung;

F i g. 4 und 5 zeigen Schaltbilder verschiedener Teile des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3.

In Fig. 1 sind zwei identische,-einander entgegengesetzt gerichtete Verstärkerkanäle A und B dargestellt, die im folgenden kurz als Kanals, B bezeichnet sind. An den Eingang des Kanals A ist ein Mikrophon Ml angeschlossen, das zu einer Sprechstelle gehört, die ferner einen Lautsprecher Hl hat, der an den Ausgang des Kanals B angeschlossen ist! An den Ausgang des Kanals^ ist ein Lautsprecher H2 angeschlossen, der zu einer anderen Sprechstelle gehört^ deren Mikrophon M 2 an den Eingang des Kanals B angeschlossen ist. '\

Gl und GI sind Schallübertragungswege vom Lautsprecher Hl zum Mikrophon Ml bzw. vom Lautsprecher/?2 zum MikrophonM2.

Die Ruheverstärkung in jedem Kanal, d. h. die Verstärkung, die in jedem Kanal erhalten-wird, wenn das Mikrophon nicht beschallt wird, sei in einer einzigen Verstärkerstufe Fo konzentriert, deren Bezugszeichen Fo auch den Wert der Ruheverstärkung Fo darstellt.

ίο Ferner sein angenommen, daß die Dämpfung, die in jedem Übertragungsweg erhalten wird, der vom Mikrophon der einen Sprechstelle zum Lautsprecher der anderen Sprechstelle und über den Schallübertragungsweg G1 bzw. Gl zum Mikrophon dieser anderen Sprechstelle führt, im Schallübertragungsweg Gl bzw. Gl als DämpfungDo konzentriert ist.

Das Schallübertragungsmedium besteht teilweise aus Luft und teilweise aus dem Material des Gehäuses der Sprechstelle. Wenn das Mikrophon und der Lautsprecher in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, wird ein beträchtlicher Teil des Schalls über das Material dieses Gehäuses übertragen. Es sei angenommen, daß diese Dämpfung Do in jedem Kanal den Wert —56 db habe.

Zur Verhinderung von Rückkopplungsschwingungen in der aus den Verstärkerkanälen A und B und den Schallübertragungswegen G1 und G 2 bestehenden Schaltungsanordnung darf bekanntlich die Summe aller Verstärkungen höchsten ebenso groß sein wie die Summe aller Dämpfungen.

Έρ ^2>· (i)

Dies ist die bekannte Stabilitätsformel.

Um zu ermöglichen, daß die gesamte Verstärkung des jeweils arbeitenden durchzuschaltenden Kanals, beispielsweise des Kanals A, auf ihren Höchstwert gebracht wird, muß in dessen Steuerspannungsgenerator STA eine genügend hohe Steuergleichspannung VSB erzeugt werden. Dies sei der Fall, wenn eine Signalspannung VtA an einem im folgenden kurz als Punkt PA bezeichneten SignalspannungsabnahmepunktP^I um einen Betrag oder Spannungsüberschuß S größer ist als eine Signalspannung VtB, die gleichzeitig von einem SignalspannungsabnahmepunktPß im jeweils nicht arbeitenden Kanal B abgenommen und an dessen Steuerspannungsgenerator STB angelegt wird.

Dieser Zustand wird durch die Formel

VtA >VtB + S

ausgedrückt.

Es sei angenommen, daß die Signalspannung VfB aus zwei Komponenten besteht, von denen die eine, VtI', nur von jenen Signalspannungen abgeleitet ist, die vom Kanal A über den Übertragungsweg G2 zum Kanal B übertragen werden, während die andere, VtI, von den von anderen Quellen erzeugten und durch den Kanal B übertragenen Signalspannungen abgeleitet ist. (Beispielsweise kann die Spannungskomponente Vt 1 durch die Beschallung des Mikrophons M 2 des Kanals B durch außenliegende Schallquellen erzeugt werden.)

Zunächst sei ferner angenommen, daß nur das Mikrophon Ml des Kanals A von einer außenliegenden Schallquelle beschallt wird. In diesem Fall ist die Komponente Vt 1 gleich Null,

Mit Vin ist die Signalspannung bezeichnet, die vom Mikrophon Ml" an den Eingang des Kanals A

abgegeben wird. Die im Kanal A bis zum Punkt PA erzielte, durch einen Multiplikationsfaktor ausgedrückte Verstärkung habe den Wert FPo. Dann hat die am Punkt PA abgenommene und nur aus einer Komponente VtI bestehende Signalspannung VtA den Wert Vin · FPo. Gleichzeitig erscheint am Punkt PB im Kanal B, wie vorstehend angegeben, eine nur aus der Komponente Vt 2' bestehende Signalspannung VtB mit dem Wert Vin -[FPo-FS), wobei der Klammerausdruck (FPo-FS) in db die Summe aller Verstärkungen bezeichnet, die im Übertragungsweg erhalten wird, die vom Mikrophon Ml über den Kanal A, den Schallübertragungsweg GI, das Mikrophon M 2 und den zwischen dem Mikrophon MI und dem Punkt PB liegenden Teil des Kanals B führt.

Die Differenz FS zwischen der Verstärkung FPo im Übertragungsweg vom Mikrophon Ml zum Punkt PA und der gesamten Verstärkung im Übertragungsweg vom Mikrophon Ml zu dem Punkt PB wirkt Her insgesamt als Dämpfung — FS zwischen dem Punkt PA und dem Punkt PB.

Dies führt zu folgender Gleichung:

VtI' = Vin (FPo - FS) . (3)

Wenn auf Grund der gemachten Annahmen in der Formel (2) der Wert VtB durch VtI' und der Wert VtA durch VtI ersetzt wird, erhält man folgende Formel:

VtI^VtI' + S. (4)

Durch Einsetzen des Wertes von Vt T gemäß Gleichung (3) in Formel (4) erhält man

FiI ;> Vin (FPo - FS) + S. (S)

Auf Grund des Vorstehenden ist andererseits

FiI= Vin -FPo,

Vin ■ FPo ;> Vin (FPo - FS) + 5.

Bei der Auflösung dieser Formel nach der Differenz FS erhält man

FS > - .
- FS

(6)

Wenn die Formel (6) nach Vin aufgelöst und der so erhaltene Wert mit Vin ρ bezeichnet wird, erhält

Vinp

(7)

phon M1 zum Punkt PB einen bestimmten Mindestwert erreichen muß, der nachstehend als Mindestdifferenz FSo bezeichnet wird.

Zur Zurückführung einer gesteuerten Verstärkerstufe im aufgetasteten Kanals mindestens in den Ruhestand durch Steuergleichspannungen, die im Steuerspannungsgenerator STB des anderen Kanals B erzeugt werden, muß am Signalspannungsabnahmepunkt PB eine Signalspannung VtB von genügender

ίο Amplitude abgenommen werden. Auf Grund des Vorstehenden setzt sich die Signalspannung FiB aus zwei Komponenten Ff2 und VtI' zusammen. Die Komponente VtI wird von einer Eingangsspannung Viii b am Eingang des Kanals B abgeleitet und durch den Schall erzeugt, mit dem das Mikrophon MI von außenliegenden Schallquellen beschallt wird. Vt T wird von Eingangsspannungen abgeleitet, die durch Schall erzeugt werden, der vom Lautsprecher H 2 des Kanals/i an das Mikrophon M 2 abgegeben wird.

Alle vom Mikrophon M 2 erzeugten Eingangsspannungen werden vor dem Punkt PB um den Faktor FPo' verstärkt, welcher die Verstärkung im Kanal B vom Mikrophon M 2 zum Punkt PB bezeichnet.
Auf Grund der vorstehend gemachten Annahmen wird die Signalspannung FiI am Punkt PyI des Kanals A abgenommen. Dabei ist

VtI = Vin-FPo.

Am Punkt PB des Kanals B erhält man die Summe der Spannungskomponenten VtI und VtI'.
Nach der Formel (4) ist

Fi2'< FiI-5,

und ferner ist

35 Fi 2= Vinb-FPo'.

Um eine Unterbrechung der über den Kanal A führenden Sprechverbindung, d. h. eine Rückführung des Kanals B und des Kanals A in den Ruhezustand zu gestatten (dieser Vorgang wird nachstehend einfach als Unterbrechung bezeichnet) muß selbstverständlich die von dem Steuerspannungsgenerator STB erzeugte Steuergleichspannung mindestens ebenso groß sein, wie die von dem Steuerspannungsgenerator STA erzeugte Steuergleichspannung.
Das heißt, daß

daher Fi2 + Fi2' > FiI,

Vinb■ FPo' +Vtl-S> VtI.

Hierin ist mit Vinp die Mindestspannung bezeichnet, die an den Eingang des Kanals A angelegt werden muß, um dessen Verstärkung auf ihren Höchstwert zu bringen (Auftasten des Kanals). Nachstehend wird die Formel (7) als Auftastformel bezeichnet. Diese besagt, daß die Mindestspannung Vinp bei einem konstanten Spannungsüberschuß S eine Hyperbelfunktion von der Differenz FS ist. Wenn Vin auf unendlich zugeht, geht die Differenz FS auf null zu, und umgekehrt.

F i g. 2 zeigt graphisch die Abhängigkeit zwischen der Mindestspannung Vin ρ und der Differenz FS nach der Auftastformel (7). Aus F i g. 2 geht hervor, daß zum Auf tasten des Kanals A durch eine be- 6g stimmte Mindesteingangsspannung Vinpo die Differenz FS zwischen der Verstärkung vom Mikrophon Ml zum Punkt PA und der Verstärkung vom Mikro-Aus diesen Formeln erhält man die zur Unterbrechung erforderliche Mindestspannung

Vinb> -=—. ~ FPo'

Die Formel (8) wird nachstehend als Unterbrechungsformel bezeichnet.

Es wurden somit drei wichtige Formeln für den Verstärker abgeleitet:

Stabilitätsformel (1)

Auftastformel (7)

Vinp

FS

Unterbrechungsformel (8)

Vinb >

FPo'

Auf Grund der Definition wird im Ruhezustand in jedem Kanal die Verstärkung FPo bzw. FPo' lediglich durch die Ruheverstärkung Fo bewirkt, und die Differenz bzw. Dämpfung — FS zwischen dem Punkt PA und dem Punkt PB ist im Schallübertragungsweg G 2 als Dämpfung Do konzentriert, also ist FSo = Do—Fo. Um eine gute Kontinuiät des Gesprächs zu erzielen, soll ein Kanal bei einem möglichst kleinen Wert der Mindestspannung Vinp aufgetastet werden. Aus der Formel (7) geht hervor, daß hierfür ein hoher Wert der als Dämpfung wirkenden Differenz FS erforderlich ist. Daher muß die Ruheverstärkung Fo viel kleiner sein als die Dämpfung Do, damit ein Verstärkerkanal bei einer niedrigen Eingangsspannung aufgetastet wird.

In den bekannten, z. B. in Gegensprechanlagen verwendeten Zweiweg-Sprachverstärkern ist die Ruheverstärkung Fo fast ebenso groß wie die Dämpfung Do. Damit einer der Kanäle eines solchen Verstärkers bei niedriger Eingangsspannung aufgetastet wird, sind also andere Maßnahmen erforderlich.

In derartigen Verstärkern ist gewöhnlich beispielsweise zwischen dem Lautsprecher H 2 und dem Mikrophon M 2 ein genügend langer Schallübertragungsweg und daher eine genügend lange Schallaufzeit vorgesehen, so daß bei einer Beschallung des Mikrophons Ml der Kanal A auf getastet wird, ehe der Steuerspannungsgenerator STB eine genügend hohe Steuergleichspannung zum Auftasten des Kanals B oder zur Unterdrückung des Auftastens des Kanals A erzeugt hat.

In derartigen Verstärkern ist die Wirkung dieser Verzögerung manchmal noch verstärkt worden, indem die Steuerspannungen derart verzögert wurden, daß beispielweise bei Beschallung des Mikrophons Ml entweder nur der Kanal B oder sowohl der Kanal A als auch der Kanal B zunächst eine Sperrspannung erhalten. Dann wird der Kanal A mit einer Steuergleichspannung beschickt, durch die er aufgetastet wird. (In diesem Fall erhält man die Auftaststeuergleichspannung zu einem Zeitpunkt, in dem die Schallamplitude an dem Mikrophon Ml größer ist als der zur Unterbrechung des Kanals B erforderliche Wert.)

Wenn die Werte der Ruheverstärkung Fo, der Dämpfung Do und der Mindestdifferenz FSo in Dezibel (db) ausgedrückt werden und Do = 56 db und z. B. FSo=IO db ist, dann erhält man, da FSo —Do—Fo äst, folgende Gleichung:

Fo = Do - FSo = 56 - 10 = 46 db. (9)

Es sei angenommen, daß ein das Mikrophon Ml des Kanals ^4 erreichender Schall von »normaler« Stärke einen Eingangsspannungspegel von dem Wert -56 db bewirkt, wobei ImW oder 142 mV an /0 Ohm dem Spannungspegel 0 db entsprechen.

Ferner sei angenommen, daß bei diesem Eingangsspannungspegel von — 56 db nach dem Auf tasten des Kanals^ in dem LautsprecherH2 ein Ausgangsspannungspegel von + 26 db erhalten wird, was etwa 40OmW oder 2,83 V an 20 Ohm entspricht. Die eriorderliche Erhöhung der Verstärkung (Fq) in db während des Auftastens des Kanals A kann jetzt nach folgender Gleichung berechnet werden:

Vin (Fo + Fq) = 26 db. (10) '

Durch Einsetzen des angenommenen Werts von Vin und des nach Vorstehendem erhaltenen Werts von Fo erhält man

Fq = 36db.

ίο Infolge der Stabilitätsformel (1) muß gleichzeitig mit einer Erhöhung der Verstärkung in dem ersten Kanal eine Erhöhung der Dämpfung in dem anderen Kanal erfolgen. Der zur Aufrechterhaltung der Stabilität erforderliche Wert dieser Erhöhung der Dämp-

fung wird mit Hilfe der Stabilitätsformel berechnet, die in diesem Fall wie folgt beschrieben werden kann:

2Fo + Fq < 2Do + Dq.

Dabei ist Dq die erforderliche Erhöhung der Dämpfung. Nach dem Einsetzen der für Fo und Fq gefundenen Werte und des angenommenen Wertes Do erhält man:

Dq= 16 db.

Es ist interessant, daß die erforderliche Erhöhung der Dämpfung kleiner ist als die stattgefundene Erhöhung der Verstärkung. Bei anderen angenommenen Werten kann die Stabilitätsformel sogar erfüllt werden, ohne daß eine Erhöhung der Dämpfung erforderlich ist. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß F5O=26db ist, hat Fo nach der Gleichung (9) einen Wert von 30 db ohne Änderung von Do. Wenn weiter angenommen wird, daß ein Ausgangsspannungspegel von +26 db erforderlich ist, hat die

erforderliche Verstärkungserhöhung Fq nach der Formel (10) einen Wert von 52 db. Auch in diesem Fall kann die Stabilitätsformel

2Fo+Fq<2Do+Dq

geschrieben werden. Durch Einsetzen der gefundenen Werte von Fo, Fq und Do in diese Formel erhält man

Dq> Odb.

In einem bekannten Verstärker der angegebenen Art wird eine an den Steuerungsspannungserzeuger angelegte Signalspannung von dem Kanal an einem Punkt abgenommen, der hinter einer gesteuerten Verstärkerstufe des Kanals liegt und dem keine gesteuerte Verstärkerstufe nachgeschaltet ist. Die gesteuerte Verstärkerstufe ist geeignet, eine Erhöhung sowohl der Verstärkung Fq als auch der Dämpfung Dq zu bewirken.

Die Differenz FS zwischen der Verstärkung in dem Übertragungsweg von dem Mikrophon eines Kanals zu dem Signalspannungsabnahmepunkt dieses Kanals und der Verstärkung in dem Übertragungsweg von demselben Mikrophon zu dem Signalspannungsabnahmepunkt des anderen Kanals beträgt im Arbeitszustand eines derartigen Verstärkers mindestens Fq+Dq. Daher bleibt ein aufgetasteter Kanal nur so lange aufgetastet, wie das Mikrophon beschallt wird.

Nach der Abtastformel (7) muß jedoch folgende Bedingung erfüllt sein:

oder

S <; Vin -FS

S <; Vin (Fq + Dq).

Wenn nur der Grenzfall S= Vin{Fq+Dq) betrachtet wird, erkennt man, daß bei großem Fq der Wert von S schon bei kleinem Vin groß ist. Es kann gezeigt werden, daß es in einem Verstärker der hier besprochenen Art wesentlich ist, den Wert von Fq+Dq niedrig zu halten.

Nach der Unterbrechungsformel (8) ist

Vin b >

FPo'

Durch Einsetzen des für S gefundenen Ausdrucks erhält man unter Berücksichtigung der Tatsache, daß in einem Verstärker diesert Art FPo'=(Fo- Dq) ist, folgende Formel

Vinb>

Vin (Fq+ Dq) Fo-Dq

(11)

Die Formel (11) besagt, daß die erforderliche Unterbrechungsspannung Vinb bei zunehmenden Werten von Fq, Dq und Vin sehr stark zunimmt.

In einem anderen bekannten Verstärker wird die Signalspannung zur Erzeugung der Steuerspannung in jedem Kanal an zwei Punkten abgenommen, von denen der eine vor und der andere hinter einer gesteuerten Verstärkerstufe des Kanals angeordnet ist. Wenn in einem solchen Verstärker der eine der Kanäle aufgetastet bleibt und Signalspannungen, überträgt überwiegt die hinter der gesteuerten Verstärkerstufe abgenommene Signalspannungskomponente gegenüber der vor der genannten Verstärkerstufe abgenommenen Signalspannungskomponente. Nach der Auftastformel (7) wird für S derselbe Wert wie in dem vorstehend besprochenen Grenzfall erhalten:

5= Vinp-FS.

Da in einem derartigen Verstärker der Wert von FS sehr stark von der in dem arbeitenden Kanal erfolgten Erhöhung Fq der Verstärkung abhängig ist, hat S annähernd den folgenden Wert:

S p» Vinp ■ Fq .

Damit S auch bei großem Vin einen niedrigen wet hat, muß auch in diesem Fall Fq einen geringen Wert haben.

In einer Weiterentwicklung des letztgenannten Verstärkers sind auch die Signalspannungskreise mit gesteuerten Verstärkern versehen. Die Wirkungsweise dieser Schaltung kann jedoch nur mit Schwierigkeiten analysiert werden und kaum durch eine einfache mathematische Analyse erklärt werden.

In dem Verstärker nach Fig. 1 ist in jedem Kanal ein Mikrophon Ml, M2 vorhanden, ferner ein Lautsprecher H 2, Hl, ein Schallübertragungsweg Gl, G2, eine VerstärkereinheitFo im Kanals, Fo im Kanals, ein SignalspannungsabnahmepunktPA, PB und ein Steuerspannungsgenerator STA, STB. Es wird angenommen, daß die Ruheverstärkung jeweils in der Verstärkereinheit Fo konzentriert ist. Ferner sind in jedem Kanal steuerbare Verstärkerstufen FF und F vorhanden, die die Erhöhung Fq der Verstärkung bewirken, sowie steuerbare Verstärkerstufen DP und DS zur Erhöhung £># der Dämpfung, und ein Steuerspannungsverstärker FT zur Verstärkung der von dem Abnahmepunkt PA, PB des Kanals abgenommenen Signalspannungen, ehe diese Signalspannungen an die Steuerspannungsgeneratoren STA oder STB angelegt werden.

Die Ausgänge der Steuerspannungsgeneratoren STA und STB der Kanäle^ und B sind gemäß F i g. 1 und 3 an zwei Diagonalpunkten einer Brükkenschaltung angeschlossen, die aus vier Zweigen besteht. Von den anderen beiden Diagonalpunkten werden die Steuergleichspannungen VSA und VSB ab-

iQ genommen. Die Steuergleichspannung VSA wird an die Verstärkerstufen FP und F des Verstärkerkanals A angelegt, um die Verstärkung in diesem Verstärkerkanal zu erhöhen, und an die Dämpfungsstufen DP und DS in dem Verstärkerkanal B, um die Dämpfung in diesem Verstärkerkanal zu erhöhen. Dagegen wird die Steuergleichspannung VSB an die Verstärkerstuf en FP und F des Verstärkerkanals B und an die Dämpfungsstufen DP und DS des Verstärkerkanals A angelegt. Jeder Zweig der Brücken-

ao schaltung enthält eine Diode 115, die mit einem Widerstand 126 in Reihe geschaltet ist. Die Dioden 115 und die Widerstände 126 sind mit den Indizes An, Ap, Bn bzw. Bp versehen, die anzeigen, ob die Schaltungselemente zu dem Kanal A oder B gehören und ob sie positive (p) oder negative (n) Steuerspannungen erzeugen.

Die Verbindung zwischen jedem Widerstand 126 und der ihm zugeordneten Diode 115 liegt über einen Kondensator 116 an Erde (F i g. 5).

Der Einfachheit halber sei nachstehend angenommen, daß der Steuerspannungsverstärker FT in der Verstärkereinheit Fo (dem Ruheverstärker) enthalten ist und daß im Ruhezustand die Verstärkung jeder der gesteuerten Verstärkerstufen FP und DP, F und DS in db ausgedrückt gleich Null ist. Wenn durch Anlegen der Steuerspannung an die Verstärkerstufen FP und F ein Kanal aufgetastet wird, ist die Verstärkung in den Verstärkerstufen DP und DS noch gleich Null. Wenn ein Verstärkerkanal durch Anlegen von Steuerspannungen an die gesteuerten Verstärkerstufen DP und DS unterbrochen ist, hat die Verstärkung der Verstärkerstuf en FP und F den Wert gleich Null.
Nachstehend ist angenommen, daß das Bezugszeichen jeder Verstärkerstufe des Verstärkers auch den Wert der Verstärkung bzw. der Dämpfung in der genannten Stufe bezeichnet. Die in der vorhergehenden mathematischen Ableitung zur Erläuterung der Wirkungsweise verwendeten Bezeichnungen für die Kennwerte der Bauteile sind in Fig. 1 als Bezugszeichen für die verschiedenen Bauteile des Verstärkers und zur Angabe der durch diese Bauteile bewirkten Verstärkung bzw. Dämpfung verwendet worden.

Es sei jetzt angenommen, daß der Kanals arbeitet und die Ausgangsspannung

Vut = Vin (Fo + Fq)

g₀ abgibt, wobei nach bereits gemachten Annahmen
Fq = FS+ FP = 36db

ist.

g Gleichzeitig ist der Kanal B infolge seiner Dämpfungserhöhung Dq — DP + DS gesperrt.
Nach der Stabilitätsformel (1) ist

2Fo + FP + FS< 2Do + DP + DS.

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Durch Einsetzen der vorstehend angenommenen Das charakteristische Merkmal der Erfindung be-

Werte von Fo, FP + FS und Do in diese Gleichung steht daher darin, daß eine Ruheverstärkung erhalten

erhält man werden kann, die beträchtlich niedriger ist als die

2) _ j-fp ι 2)5 _ jg (Jb Ruhedämpfung. Da in jedem Kanal Mittel zur Er-

5 höhung und Herabsetzung der Verstärkung vor und

Wenn sich der Verstärker im Ruhezustand be- hinter demSignalspannungsabnahmepunktvorgesehen

findet und das Mikrophon des Kanals A mit Schall sind, kann die Unterbrechung durch sehr niedrige

beaufschlagt wird, der eine Eingangsspannung Vin Spannungen in dem jeweils nicht arbeitenden Kanal

erzeugt, wird an dem Punkt PA eine Signalspannung bewirkt werden. Infolgedessen wird die Umschaltung

FiI erhalten und FiI um einen Wert FA verstärkt. io der Sprechrichtung sehr leicht und glatt bewirkt.

Dabei ist Es sei noch ein anderer Fall behandelt, in dem die

FA= Fo+ FP. Beziehung

An dem Punkt PB des Kanals B wird aus der Ein- F > FSo + DP

gangsspannung Vin eine Signalspannung VtI' erhal- 15
ten, die gleich Vin verstärkt um einen Wert FB ist. gilt

Dabei ist In . diesem Fall ist die an den Steuerspannungs-

pß — p_o Ji pp _u ρ _ j)_o JL p_o _ j)p (i2) generator STB des jeweils nicht arbeitenden Kanals

^ ' (beispielsweise B) angelegte Signalspannung VtB

Durch Einsetzen der Gleichung (9) 20 höher als die an den Steuerspannungsgenerator STA

Fo = Do — FSo ^^{es a}k^trven Kanals A angelegte Signalspannung VtA.

Daher nimmt die Ausgangsspannung des Kanals Λ.

in Gleichung (13) erhält man ab, weil an seine Verstärkerstufen FP und F eine

FB — Fo + FP + F — FSo — DP (14') niedrigere Steuerspannung VSA angelegt wird. Diese

^ ' 25 Abnahme der Ausgangsspannung macht sich durch

Die Verstärkungsdifferenz FS zwischen der Ver- einen Lautstärkeschwund bemerkbar.
Stärkung in dem Übertragungsweg vom Mikrophon Ein derartiger Lautstärkeschwund tritt oft plötz-

Ml zum Punkt PA und der Verstärkung in dem lieh auf und führt zu abwechselnden Sperrungen und Übertragungsweg von demselben Mikrophon zu dem Auftastvorgängen.
Punkt PB beträgt 30 Wenn jedoch der Verstärker so ausgelegt wird,

FA — FB = Fo — FP — (Fo + FP + F — FSo — DP) ^^a^ ^^e Abnahme der Verstärkung in einem der

Kanäle im wesentlichen in dem dem Signalspan-

Daher ist nungsabnahmepunlct dieses Kanals nachgeschalteten

FA-FB = Fso — F + DP (15) VerstärkerF erfolgt, dann hat diese Abnahme

^ ' 35 kernen Einfluß auf die Signalspannungskomponente

Es wird angenommen, daß im Ruhezustand FiI, die in hohem Maße zur Erzeugung der Steuer-

F = Null und DP = Null ist. Daher ist spannungen in dem arbeitenden Kanal beiträgt. In-

γ:_η _ η. FA-FB = FSo (16) folgedessen wird ein plötzlicher Lautstärkeschwund

^ vermieden.

Wenn der Verstärker so ausgelegt ist, daß bei 4° Da die verschiedenen Verstärkerstufen zur Ergroßen Werten von Vin im Kanal A die Gleichung höhung und Herabsetzung der Verstärkung vonein- F — DP = FSo gilt, dann ist ander getrennt und unabhängig sind, kann die Funk

tion jeder dieser Stufen einzeln eingestellt werden.

FA -FB = FSo -(F- DP) = 0, Dadurch ist es möglich und zweckmäßig, die ver-

45 schiedenen steuerbaren Verstarkerstufen so anzuord-

was mit der Kurve nach F i g. 2 gut übereinstimmt, nen, daß die Steuerspannung, die erforderlich ist, um weil es bedeutet, daß S einen Wert in der Nähe von die Verstärkung in einer Stufe zu erhöhen, die zu Null haben kann. einer solchen Erhöhung geeignet ist (FP und F),

Wenn jetzt das Mikrophon M2 des derzeit nicht dieselbe Polarität hat wie die Steuerspannung, die arbeitenden Kanals B beschallt wird, muß nach der 5° erforderlich ist, um eine Herabsetzung der Verstär-Unterbrechungsformel (8) folgende Bedingung erfüllt kung in einer Verstärkerstufe zu bewirken, die zu werden, damit die Verbindung über den Kanal A einer solchen Herabsetzung geeignet ist (DP und DS). unterbrochen wird: Infolgedessen ist für jeden Steuerspannungsgenerator

nur ein Steuerspannungsausgang mit einer Polarität 55 erforderlich. Wenn an einem Steuerspannungsaus-

b iil

. pg

FPo' ' gang eine Spannungsherabsetzung auftritt, beispiels

weise infolge eines Kurzschlusses zum Minuspoten-

Dabei ist tial, führt dies zu einer Erhöhung der Verstärkung in

pp , _ ρ _ _Dp einem der Kanäle. Gleichzeitig nimmt jedoch die

60 Verstärkung in dem anderen Kanal ab, so daß die

r»oT,^ i„,,+_D<· A^ λ „a 1 «· τζ· u Stabilitätsgleichung nach wie vor erfüllt ist. Diese

Daner lautet der Ausdruck für Vmb —. , Ί. , A , , ... . ., __T , .,

Eigenschaft der Erfindung stellt einen ihrer Vorteile

Vinb = ^ gegenüber den bisher bekannten Verstärkern dar. In

Fo-DP ' ^^en bekannten Verstärkern, in denen von jedem

65 Steuerspannungsgenerator zwei Steuerspannungen

Wenn in dieser Gleichung S bei großen Werten von entgegengesetzter Polarität abgenommen werden, von Vin im Kanal A auf Null zugeht, geht auch Vinb von denen die eine zum Offenhalten des arbeitenden auf Null zu (wenn deir Nenner ungleich Null ist). Kanals und die andere zum Sperren des nicht arbei-

13 14

tenden Kanals dient, wird keine ähnliche Wirkung der zwischen den Polen der Spannungsquelle 101 einerhalten. Wenn in einem bekannten Verstärker bei- geschaltet ist.

spielsweise durch einen Erdschluß eine unbeabsich- Der Emitterwiderstand REl des Transistors TP tigte Herabsetzung der Steuerspannung auftritt, die hat einen relativ hohen Wert und ist nicht durch den nicht arbeitenden Kanal gesperrt hält, wird in 5 einen Kondensator überbrückt, so daß der Trandiesem Verstärker die Dämpfung in dem gesperrten sistor als Verstärkerstufe mit starker Gegenkopplung Kanal herabgesetzt, so daß die Stabilitätsbedingung arbeitet und die von dem Transistor gebildete Vernicht mehr erfüllt ist und infolge der akustischen stärkerstufe einen sehr niedrigen Verstärkungsfaktor Rückkopplung Eigenschwingungen erzeugt werden. hat. (Hier ist angenommen, daß die aus den drei

Ein anderer Vorteil, der sich aus der genannten i₀ Kondensatoren Cl, Cp und Cl und den beiden

Eigenschaft des Verstärkers gemäß der Erfindung Widerständen RSTl und R 4 bestehende Schaltung

ergibt, besteht darin, daß eine Verschiebung des infolge des sehr hohen Widerstandswerts des zuletzt

Spannungspegels der an den beiden Ausgängen ab- genannten Widerstandes R 4 einen gegenüber dem

genommenen Steuerspannungen im Ruhezustand des Widerstand REl hohen Widerstandswert hat, so daß

Verstärkers, unabhängig von der Ursache dieser ₁₅ diese Schaltung die Emitterimpedanz des Transistors

Verschiebung und deren Richtung, keinen Einfluß TP nur in vernachlässigbar geringem Maße ver-

auf die Auftastfunktion des Verstärkers hat, wenn größert.)

ein an einen der Verstärkerkanäle angeschlossenes Dagegen ist dem Emitterwiderstand REl eine Mikrophon beschallt wird. Diese Verschiebung der Reihenschaltung parallel geschaltet, die aus einem Steuergleichspannungen im Ruhezustand hat nur die _zo Kondensator C 2, einem Transistor TPEl und einer Wirkung, daß die beiden dem Signalspannungsab- Parallelschaltung eines Widerstandes Rl und eines nahmepunkt PA oder BP vorgeschalteten Verstär- Kondensators Cl besteht. Im Ruhezustand ist der kerstufen FP und DP des einen Kanals mit etwa dem- Transistor TPEl gesperrt, so daß diese Reihenseiben Betrag gesteuert werden, jedoch die eine im schaltung dann keinen Einfluß auf die Funktion hat. Dämpfungssinn und die andere im Verstärkungssinn, ₂₅ Wenn in dem Kanal Signalspannungen übertragen so daß die Gesamtruheverstärkung von dem Mikro- werden, wird an die Basis des Transistors TPEl über phon bis zu dem Abnahmepunkt im wesentlichen einen Widerstand RSTl eine Steuerspannung anunverändert bleibt. gelegt, so daß der Transistor leitfähig wird. Der

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer praktischen Transistor stellt einen Widerstand dar, dessen Wert Ausführungsform der Erfindung. Diese hat zwei o₀ 25 ~, . .. ,.,,,, _irr,
identische Kanäle .4 und B mit je einem Mikrophon ^etwa~fe- ^{Ohm hetra}& ^{wobei Ie der durch den Tran}" Ml oder M 2, einen Vorverstärker <pF, einer ersten _si_stor fließende Strom in Milliampere ist.
steuerbaren Verstärkerstufe FP, einer steuerbaren Jetzt sei angenommen, daß die Kondensatoren C1 DämpfungsstufeDR, einer zweiten steuerbaren Ver- _und ei solche Werte haben, daß ihre Impedanzen stärkerstufe F, einer Endverstärkerstufe ψ S und ₃₅ gegenüber dem Eigenwiderstand des Transistors einem Lautsprecher Hl oder Hl. Dieser Kanal weist TPEl vernachlässigt werden können. Bei der Überferner einen Steuerspannungsgenerator STA oder tragung von Signalspannungen in dem Kanal wird STB und zwei Reihenwiderstände RSl und RS1 auf, daher die Emitterimpedanz des Transistors TP für zwischen denen der Abnahmepunkt PA oder PB für Wechselspannungen vorwiegend durch die aus dem die Signalspannungen liegt, die an den Steuerspan- ₄₀ widerstand REl und dem Eigenwiderstand des nungsgenerator STA oder STB angelegt werden. Transistors TPEl bestehende Parallelschaltung be-

Das Mikrophon M und der Lautsprecher H jedes stimmt. Der Kanal ist dann ganz offen, und der

Kanals können von jeder geeigneten Type sein. Das- Eigenwiderstand des Transistors TPEl ist gegenüber

selbe gilt für den Vorverstärker φ F und den End- dem Widerstand REl niedrig, so daß dieser ver-

verstärkenpS. ₄₅ nachlässigt werden kann.

Die gesteuerten Verstärkerstuf en FP und F jedes Vom Kollektor des Transistors TP wird die

Kanals entsprechen den die gleichen Bezeichnungen Signalspannung über einen Widerstand RSl und

tragenden Verstärkerstufen in der Anordnung nach _emen Kondensator C 9 an die Basis des Transistors

Fig-1- TS angelegt.

Die Einheit DR dient zusammen mit den Reihen- ₅₀ Der Transistor TS hat einen Emitterwiderstand

widerständen RSl und RSl zur automatischen REl, dem kein Kondensator parallel geschaltet ist,

Durchführung der Funktionen der Dämpfungsstufen sondern der durch eine Schaltung überbrückt wird,

DP und DS in der Anordnung nach Fig. 1. die einen Transistor TPE1 aufweist, der durch

Der in dem Kanal A von den Einheiten FP, F, DR Steuerspannungen gesteuert wird,

und STA sowie den Reihenwiderständen RSl und 55 Der Transistor TS und die ihm zugeordneten

RSl gebildete Teil jedes Kanals ist in Fig.4 aus- Schaltungselemente sind ähnlich angeordnet wie der

führlich dargestellt. Transistor TP und die diesem zugeordneten Schal-

Die von dem Vorverstärker <pF abgegebene Signal- tungselemente. Die von diesen beiden Transistoren

Spannung wird über einen Leiter 100 und einen Kon- gebildeten Verstärkerstufen haben genau dieselbe

densatorC3 an die Basis eines Transistors TP an- 60 Wirkungsweise.

gelegt, dessen Emitter über einen Widerstand REl Die von dem Transistor TP gebildete Verstärkermit dem Pluspol einer gemeinsamen Spannungs- stufe entspricht dem Verstärker FP nach F i g. 3, und quelle 101 für den Verstärker verbunden ist. Der die von dem Transistor TS gebildete Verstärkerstufe Kollektor des Transistors TP ist über einen Wider- entspricht dem Verstärker F in Fig. 3.
stand RCl mit dem Minuspol der Spannungsquelle 65 Der Reihenwiderstand RSl in Fig. 4 entspricht 101 verbunden. Die Basis des Transistors TP ist an dem ReihenwiderstandRS1 in Fig. 3. Der Reihenden Mittelpunkt eines aus zwei WiderständenR1 widerstandRSl in Fig. 3 entspricht dem Eigenrad i? 3 bestehenden Spannungsteilers angeschlossen, widerstand des Transistors TP in der Einrichtung

15 16

nach F i g. 4. Dieser Eigenwiderstand ist ziemlich von einem aus zwei Widerständen 110 und 111 behoch, weil, wie vorstehend erwähnt wurde, der Tran- stehenden Spannungsteiler angelegt, der zwischen sistor eine starke Stromgegenkopplung aufweist. den Polen der Spannungsquelle 101 eingeschaltet

In der Anordnung nach F i g. 4 ist an den Leiter ist. Der Kollektor des Transistors 107 ist an das eine

zwischen dem Reihenwiderstand RS 2 und dem 5 Ende der Primärwicklung 112 eines Transformators

Kondensator C 9 ein Parallelwiderstand angeschlos- 113 angeschlossen. Das andere Ende der Primär-

sen, der aus einer Parallelschaltung eines festen wicklung 112 liegt am Minuspol der Spannungsquelle

Widerstandes RP und einem Transistor TD und die- 101.

sem zugeordneten Schaltungselementen besteht. Der Transformator 113 hat eine Sekundärwick-Dieser Parallelwiderstand bildet eine Dämpfungs- io lung 114, deren eines Ende an den Pluspol der Spanstufe und entspricht der AnordnungDR in Fig. 3. 115 An und der Anode des Gleichrichters 115 Ap

Im Ruhezustand wird an den Transistor TD eine nungsquelle 101 angeschlossen ist, während das

solche Basisspannung angelegt, daß der Transistor andere Ende an der Kathode des Gleichrichters

vollkommen gesperrt ist. Bei der Übertragung von einer Brückenschaltung STbr liegt. Die anderen Pole

Signalspannungen in dem entgegengesetzten Kanal 15 der Gleichrichter 115An und 115 Ap sind über je

wird an die Basis des Transistors TD über einen einen Kondensator 116 An bzw. 116Ap an den

Widerstand RST2, dessen nicht an die Basis ange- Minuspol der Spannungsquelle 101 und über je

schlossenes Ende über einen Kondensator C 8 an den einen Widerstand 126 An bzw. 126 Ap an die Leiter

Minuspol der Spannungsquelle 101 angeschlossen ist, VSA bzw. VSB angeschlossen,

eine Steuerspannung angelegt, die den Transistor 20 In gleicher Weise werden die Signalspannungen

leitfähig macht. In diesem Fall hat der Transistor über den Leiter PjB an den in F i g. 5 durch ein Käst-

5Ä

den Transistor fließenden Strom in Milliampere be- 113 des Generators STA entspricht und eine Sekun-

zeichnet. Es wird angenommen, daß bei vollkommen 25 därwicklung hat, die an den Gleichrichter 115 Bn

leitfähigem Transistor dessen Widerstandswert gegen- und die Anode eines Gleichrichters 115 Bp ange-

über dem des Widerstandes RP gering, aber gegen- schlossen ist. Die anderen Pole dieser Gleichrichter

über der Impedanz einer in dem Emitterkreis des sind über je einen Kondensator 116 Bp bzw. 116 Bn

Transistors TD vorgesehenen Parallelschaltung eines an den Minuspol der Spannungsquelle 101 und über

Widerstandes RS und eines Kondensators C 4 hoch 30 je einen Widerstand 126 Bp bzw. 126Bn an die Lei-

ist. Daher schwankt der Wert des Gesamtneben- ter VSA bzw. VSB angeschlossen.

Schlußwiderstandes etwa zwischen den Werten RP Die über die Leiter PA, PB an die Basis des Tran-

_un(l ^_ sistors 107 angelegten Signalspannungen werden ver-

Ie ' stärkt und an die Primärwicklung 112 angelegt, von

Wenn der so erhaltene Wert des Parallelwiderstan- 3 5 der Sekundärwicklung 114 abgenommen und in dem

des kiemer wird, nimmt die Dämpfung der in Fig. 4 Gleichrichter 115An gleichgerichtet, dessen Anode

gezeigten Einheit zu, weil der Spannungsabfall an gegenüber dem Pluspol der Spannungsquelle 101 ein

dem Widerstand RS 2 und RSl (der letztere wird negatives Potential hat. Die übrige Wechselspannung

durch den Eigenwiderstand des Transistors TP ge- wird mittels des zugeordneten Kondensators 116An

bildet) zunimmt. In diesem Fall nimmt die an die ₄₀ abgeleitet. Das negative Potential' an dem Punkt VSA

Basis des Transistors TS angelegte Signalspannung ist die von dem Generator erzeugte Steuergleich-

ab, aber auch die an dem Abnahmepunkt PA vor- spannung, die an die steuerbaren Verstärkerstufen

nandene Signalspannung, so daß die durch den Fp und F des Kanals A angelegt wird, zu dem der

Transistor TD bewirkte Erhöhung der Dämpfung so- Generator gehört, sowie an den Dämpfungstransistor

wohl die Signalspannung an dem Abnahmepunkt PA ₄₅ TD in dem entgegengesetzten Kanal B.

als auch die Signalspannung nach dem Widerstand _Wenn das Mikrophon des Kanals B bei arbeiten-

RS2 beeinflußt. dem Kanals durch dessen Lautsprecher beschallt

Der Transistor TD und die ihm zugeordneten ^d, erzeugt der Gleichrichter 115 Bp eine Steuer-Schaltungselemente sowie die Reihenwiderstände gleichspannung, die über den Widerstand 126 Bp an RS 2 und RSl tragen zu den Funktionen bei, die in ₅₀ den Punkt VSA angelegt wird. Diese Steuergleichder Anordnung nach Fig. 1 von den Dämpfungs- spannung hat eine positive, der Polarität der von dem stufen DP und DS des Verstärkers wahrgenommen Gleichrichter 115.4 η erzeugten Steuergleichspannung werden. entgegengesetzte Polarität, so daß die Steuergleich-

Fig. 5 zeigt ein Schaltschema der Steuerspan- spannung eine Abnahme der Steuergleichspannung

nungsgeneratorenST^ und STB nach Fig. 3 und die 55 VSA bewirkt, die den Kanals offen hält. In diesem

Verbindungen zwischen ihnen, wobei der Generator Fall tritt der vorstehend beschriebene Lautstärke-

STA ausführlicher gezeigt ist. Der Generator STB ist schwund ein, so daß der das Mikrophon des Kanals B

ähnlich geschaltet. erreichende Schall herabgesetzt wird. Die an dem

Die Signalspannung für den Generator STA wird Punkt VSA vorhandene Steuergleichspannung mit von dem Abnahmepunkt PA (im Kanal A₁ s. auch 60 der entgegengesetzten (positiven) Polarität wird ent-Fig. 4) über einen Leiter PA und einen Konden- sprechend verringert, und die Steuergleichspansator 106 an die Basis eines Transistors 107 angelegt. nungen heben einander in einem bestimmten Gleich-Den Emitter des Transistors 107 sind ein Widerstand gewichtszustand auf, ohne daß die Gefahr einer 109 und ein Kondensator 108 parallel geschaltet. Der Unterbrechung der über den Kanal A gehenden VerWiderstand 109 ist an den Pluspol der Spannungs- 65 bindung besteht. Nur wenn das Mikrophon des quelle 101 angeschlossen, die mit der Spannungs- Kanals B zusätzlich zu dem von dem Lautsprecher quelle 1Ol in F i g. 4 identisch ist. Eine geeignete des Kanals A kommenden Schall genügend stark Vorspannung wird an die Basis des Transistors 107 beschallt wird, erfolgt eine Unterbrechung der über

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den Kanal A gehenden Verbindung und anschließend ein Wechsel der Sprechrichtung. Auf diesen Vorgang ist die Unterbrechungsformel (8) anwendbar.

Wenn im Kanal B Signalspannungen übertragen werden, arbeitet die Einrichtung ähnlich wie vorstehend für den Kanal vi beschrieben, mit dem einzigen Unterschied, daß die Funktionen der Generatoren STA und STB und der ihnen zugeordneten Gleichrichter der Brückenschaltung STbr vertauscht werden.

Außer den bereits erwähnten Vorteilen hat die Einrichtung gemäß der Erfindung den weiteren Vorteil, daß ihre Kennwerte innerhalb von weiten Grenzen unabhängig sind von Ungleichheiten in den Transistoren und vielen anderen Schaltungselementen der Einrichtung. Es wurde bereits erwähnt, daß die Verstärkerstufen FP und F mit einer Gegenkopplung versehen sind. Wenn diese Verstärkerstufen gesteuert werden, liegt die Impedanz, welche die Stromgegenkopplung in der Verstärkerstufe FP bewirkt,

25

zwischen den Werten REl und -= , wobei REl

Ie max

genügend genau bemessen werden kann und der Wert von Ie max nicht kritisch ist. In der Verstärkerstufe F sind die entsprechenden Grenzwerte RE 2

25
' und-= . Für die Dämpfungsstufe liegen die Gren-

25

zen bei RP und -; . Von den angegebenen Grenz-

Ie max ° °

werten sind nur die Werte von REl, RE 2 und RP kritisch, weil sie das Verhalten des Verstärkers im Ruhezustand bestimmen und dieses Verhalten des Verstärkers im Ruhezustand in hohem Grade für die Auftastempfindlichkeit, Stabilität und andere wichtige Funktionseigenschaften des Verstärkers maßgebend ist.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Abänderungen möglich. Beispielsweise können die Dioden 115 Ap und 115Bp und die Widerstände 126Ap und 126Bp in der Brückenschaltung STbr entfallen. In diesem Fall sind der Leiter VSA nur an den Widerstand 126 An und der Leiter VSB nur an den Widerstand 126 Bn angeschlossen. Bei einem derartigen Verstärker wird jedoch die vorstehend beschriebene, automatische Anpassung der Verstärkung in dem arbeitenden Kanal nicht erhalten, so daß die Gefahr einer Unstabilität und plötzlicher Änderungen der Verstärkung vergrößert wird.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Gegensprechanlagen oder Zweiweg-Sprachverstärker mit zwei einander entgegengesetzt gerichteten Verstärkerkanälen und einer selbsttätig arbeitenden Steuereinrichtung, die aus zwei kanalindividuellen Steuergleichspannungsgeneratoren und einer diesen nachgeschalteten Brükkenschaltung besteht und unter dem Einfluß von an den Eingang eines Verstärkerkanals angelegten Signalspannungen die Verstärkung in diesem durchzuschaltenden Verstärkerkanal von einem mäßigen Wert (Ruheverstärkung) auf einen Arbeitswert erhöht und gleichzeitig die Verstärkung in dem anderen zu sperrenden Verstärker- ^i: kanal von einem der Ruheverstärkung entsprechenden Wert auf einen kleineren Wert herab- * setzt, bei dem der Verstärkerkanal vollkommen gesperrt sein kann, wobei jeder Verstärkerkanal einen zwischen zwei Verstärkerstufen liegenden Signalspannungsabnahmepunkt aufweist, von dem die Signalspannung dem Steuergleichspannungsgenerator des durchzuschaltenden Verstärkerkanals zur Erzeugung der Steuergleichspannung zugeführt wird, die die Verstärkung der vor dem Signalspannungsabnahmepunkt liegenden Verstärkerstufe erhöht, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerspannungsgenerator (STA bzw. STB) des jeweils durchzuschaltenden Verstärkerkanals (A bzw. B) zusätzlich auch an dessen jeweils hinter dem Signalspannungsabnahmepunkt (PA bzw. PB) liegende zweite Verstärkerstufe (F) die deren Verstärkung in bekannter Weise erhöhende Steuergleichspannung (VSA bzw. VSB) liefert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Steuerspannungsgenerator ferner eine Verstärkerstufe (DS) angeschlossen ist, die dem Signalspannungsabnahmepunkt (PA, PB) nachgeschaltet ist und beim Anlegen der Steuergleichspannung an diese Verstärkerstufe eine Herabsetzung der Verstärkung bewirkt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Steuerspannungsgenerator ferner eine Verstärkerstufe (DP) angeschlossen ist, die dem Signalspannungsabnahmepunkt (PA, PB) vorgeschaltet ist und beim Anlegen· der Steuergleichspannung an diese Verstärkerstufe eine Herabsetzung der Verstärkung bewirkt.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Signalspannungsabnahmepunkt (PA) des Kanals (A) nachgeschaltete, steuerbare Verstärkerstufe (F) so eingerichtet ist, daß bei der Übertragung von Signalspannungen in dem Kanal und Anlegen der Steuergleichspannung an die genannte Verstärkerstufe die Verstärkung in derselben auf einen Wert (FSO) erhöht wird, der mindestens ebenso groß ist wie der Wert der Gesamtdämpfung (Do) des anderen Kanals im Ruhezustand, abzüglich des Werts der Verstärkung (Fo) in den dem Signalspannungsabnahmepunkt (PB) vorgeschalteten Verstärkerstufen des anderen Kanals (B) im Ruhezustand desselben.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kanal (A) der Steuerspannungsgenerator (STA) an einem Ausgang (VSA) Steuergleichspannungen einer bestimmten (für A negativen, für B positiven) Polarität erzeugt und daß dieser Ausgang mit gesteuerten Verstärkerstufen (FP und F) des genannten Kanals (A) verbunden ist, die beim Anlegen der Steuergleichspannung (VSA) an diese Verstärkerstufen eine Erhöhung der Verstärkung bewirken, und daß die Steuergleichspannung (VSA) auch an gesteuerte Verstärkerstufen (DP und DS) des anderen Kanals (B) angelegt wird, um die Verstärkung in dem zuletzt genannten Kanal (B) herabzusetzen.

6. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Signalspannungsabnahmepunkt (PA, PB) vorge-

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19 20

schaltete gesteuerte Verstärkerstufe (FP) jedes ^ _{Betracht gezogene} Druckschriften:

Kanals den Höchstwert ihrer Verstärkung beim

Anlegen einer niedrigeren Steuergleichspannung Deutsche Auslegeschriften Nr. 1129 543,

erreicht, als die dem Signalspannungsabnahme- 1 086 753, 1 077 715;

punkt nachgeschaltete Verstärkerstufe (F). 5 schweizerische Patentschrift Nr. 361 034.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

609 710/210 11.66 © Bundesdruckerei Berlin