DE2508797A1

DE2508797A1 - Sprachschalterkreis fuer eine lautsprecher-fernsprechschaltung

Info

Publication number: DE2508797A1
Application number: DE19752508797
Authority: DE
Inventors: Kunihiro Kato; Ryoichi Matsuda; Ryoichi Okayasu
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1974-05-02
Filing date: 1975-02-28
Publication date: 1975-11-06
Also published as: CA1003588A; SE7502095L; JPS5411203B2; GB1485321A; SE400442B; US3925618A; DE2508797B2; JPS50141904A

Description

PATENTANWÄLTE

HENKEl₃KERN, FEILER &HÄNZEL

BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

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TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN

Nippon Telegraph and Telephone
Public Corporation

Tokio, Japan

2 7. Feb, 1975

Sprachschalterkreis für eine Lautsprecher-Fernsprechschaltung

Die Erfindung betrifft einen Sprachschalterkreis, insbesondere einen solchen für eine Lautsprecher-Fernsprechschaltung, bei welcher ein Sender- und ein Empfänger-Dämpfungsregelkreis, die in die Sende- und Empfangskreise der Lautsprecher-Fernsprechschaltung eingeschaltet sind, entsprechend dem Sprachsignal in den Sende- und Empfangskreisen einander entgegengesetzt geregelt werden.

Ein Sprachschalterkreis dient bekanntlich zur Verhinderung eines Heulens oder Pfeifens einer Lautsprecher-Fernsprechschaltung. Ein Sprachschalterkreis weist typischerweise einen Komparator zum Vergleichen der Werte oder Pegel der Sprachsignale in Sende- und Empfangskreis, einen für den Sendekreis vorgesehenen Dämpfungsregelkreis, der auf das Ausgangssignal vom Komparator anspricht und eine Dämpfung (loss) in den Sendekreis einführt, sowie einen für den Empfangskreis vorgesehenen Dämpfungsregelkreis auf, welcher auf das Ausgangssignal des Komparators anspricht und eine Dämpfung in den Empfangskreis einführt. Wenn ein

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Empfangssignal anliegt, wird ein Teil dieses Signals durch einen Lautsprecher übertragen und als Umlaufsignal oder Rückwärts signal in ein Mikrophon eingeführt, doch bewertet der Komparator den Signalpegel im Empfangssignal unter diesen Bedingungen höher als den Signalpegel im Sendekreis, so daß eine bestimmte Dämpfung in den Dämpfungsregelkreis der Übertragungsleitung eingeführt und hierdurch die Dämpfung im Empfangsleitung-Dämpfungsregelkreis auf Null verringert wird. Aus diesem Grund kann das Empfangssignal mit ausreichendem Pegel gehört werden, ohne daß es durch den Dämpfungsregelkreis der Empfangsleitung gedämpft oder unterdrückt wird. Gleichzeitig führt der Dämpfungsregelkreis des Sendekreises eine Dämpfung in den Sendekreis ein, um ein Heulen oder Pfeifen zu verhindern. Der Zustand, in welchem auf beschriebene Weise eine Dämpfung in die Ubertragungs- oder Sendeleitung eingeführt wird, wird im folgenden als "Empfangszustand" bezeichnet. Wenn dagegen kein Empfangssignal anliegt und nur das Sendesignal an das Mikrophon bzw. die Sprechmuschel angelegt wird, bewirkt der Komparator die Einführung einer Dämpfung in den Dämpfungsregelkreis der Empfangsschaltung und die Verringerung der Dämpfung im Dämpfungsregelkreis der Sendeschaltung auf Null, um ein Heulen oder Pfeifen zu verhindern. Der Zustand, in welchem eine Dämpfung in die Empfangsschaltung eingeführt wird, wird im folgenden als "Sendezustand" bezeichnet. Wenn unter den Empfangsbedingungen Sprache über das Mikrophon übertragen wird, wird der Pegel der Summe aus einem Teil des Sendesignals und einem Teil des Empfangssignals, das als Umlaufsignal oder Rückwärtssignal vom Lautsprecher zum Mikrophon übertragen wird, höher als der Pegel eines von der Empfangsschaltung an den Komparator angelegten Signals, mit dem Ergebnis, daß der Komparator den Zustand der Lautsprecher-Fernsprechschaltung auf den Sendezustand ändert und dadurch die Aufschaltung eines Sendesignals ermöglicht.

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Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Sprachschalterkreis im Empfangszustand der an den Komparator angelegte Signalpegel in der Empfangsschaltung wesentlich höher ist als der Signalpegel in der Sendeschaltung, ist es auch dann, wenn während des Empfangs in das Mikrophon gesprochen wird, äußerst schwierig, den Sprachschalterkreis aus dem Empfangszustand in den Sendezustand umzuschalten. Selbst wenn der Sendezustand erreicht wird, wird die Anfangssilbe des Sprachsatzes des Sendesignals durch den Sende-Dämpfungsregelkreis praktisch abgeschnitten, wodurch die Sprache stark verzerrt wird. Diese Probleme bezüglich der Schwierigkeit des Aufschaltens und des Abschneidens der Anfangssilbe des Sprachsatzes ergeben sich auch dann, wenn das Aufschalten eines Empfangssignals während des Sendezustands erfolgt. Aus diesem Grund besitzen die bereits angewandten Sprachschalterkreise den erheblichen Nachteil, daß die Anfangssilbe (n) infolge der Schwierigkeit des Aufschaltens des Sende- und des Empfangssignals verloren geht (gehen).

Als Lösung dieses Problems wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der Sprachschalterkreis so ausgelegt ist, daß bei Empfang eines Empfangssignals der an den Komparator angelegte Signalpegel der Sendeschaltung durch zweckmäßige Wahl der Verstärkungsgrade des Sende- und des Empfangsverstärkers etwa gleich dem Signalpegel in der Empfangsschaltung gemacht wird. Bei dieser Konstruktion übersteuert dann, wenn auch nur ein kleiner Teil des Sendesignals in das Mikrophon gelangt, der Sendesignalpegel zum Komparator ohne weiteres den Empfangsschaltung-Signalpegel, so daß der Sprach- schalterkreis leicht vom Empfangszustand in den Sendezustand umzuschalten vermag. Wenn der Teilnehmer bei dieser Konstruktion jedoch die Position des Lautsprechers oder des Mikrophons auch nur geringfügig ändert, ändert sich der Pegel des vom Komparator zur Sendeschaltung übertragenen

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Signals erheblich. Im ungünstigsten Fall wird auch beim Anliegen eines Empfangssignals der Pegel des von der Sendeschaltung zum Komparator gelieferten Signals höher als derjenige des Signals in der Empfangsschaltung, so daß eine sogenannte Empfangssignal-Blockier-Fehloperation entsteht, bei welcher der Sprachschalterkreis in den Sendezustand umgeschaltet wird. Auch wenn der Sprachschalterkreis so ausgelegt ist, daß der Signalpegel von der Sendeschaltung zum Komparator und der Signalpegel von der Empfangsschaltung im Sendezustand praktisch gleich sind, würde eine geringe Verschlechterung der Eigenschaften der Rückhördämpfungsschaltung des Fernsprechgeräts eine Fehlbetätigung der Sendesperre verursachen. Genauer gesagt, wenn der Sprachschalterkreis so ausgelegt wäre, daß im Sende- und Empfangszustand der Unterschied in den Pegeln der von Sende- und Empfangsschaltung an den Komparator angelegten Signale auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, würde keine Fehlbetätigung auftreten, und das Aufschalten könnte ohne weiteres unter äußeren Bedingungen (d.h. akustische Ankopplung zwischen Lautsprecher und Mikrophon sowie Rückhördämpfungscharakteristik der Rückhördämpfungsschaltung) ermöglicht werden, welche mit den bei der Auslegung des Sprachschalterkreises berücksichtigten Bedingungen übereinstimmen, während jedoch eine geringe Abweichung von den äußeren Bedingungen zu einer Fehlbetätigung der Sende- oder Empfangs-Sperre führen würde. Mit anderen Worten: Die vorstehend beschriebenen, bekannten Vorrichtungen sind äußerst empfindlich gegenüber Änderungen der äußeren Bedingungen und mithin in der Praxis nicht zweckmäßig.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Sprachschalterkreis zu schaffen, welcher die den bekannten Konstruktionen anhaftenden Nachteile auszuräumen vermag und dessen Schaltungsparameter insbesondere automatisch so geregelt werden, daß der Unterschied in den Pegeln

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der beiden von Sende- und Empfangsschaltung an einen Komparator angelegten Signale entsprechend unterschiedlichen Benutzungs-oder Betriebsbedingungen des Lautsprecher-Fernsprechgeräts weitgehend verringert wird und die Sende- und Empfangszustände stabil gehalten werden.

Im Zuge dieser Aufgabe bezweckt die Erfindung auch die Schaffung eines verbesserten Sprachschalterkreises, bei dem ein Komparator den Unterschied in den Pegeln des von der Sendeschaltung und von der Empfangsschaltung festgestellten Sendesignals feststellt, wenn der Benutzer des Lautsprecher-Fernsprechgeräts spricht bzw. Sprache übermittelt, und bei dem das von einer Sendeschaltung festgestellte Sendesignal gepreßt wird, so daß der Unterschied in den Signalpegeln vermindert wird.

Bei diesem Sprachschalterkreis soll der Komparator den Unterschied in den Pegeln eines Teils des Empfangssignals und des Umlaufsignals oder Rückwärtssignals feststellen, das vom Empfangssignal über das akustische Feld zum Mikrophon übertragen und durch dieses aufgenommen wird, wenn der Benutzer des Geräts eine Sprachübermittlung empfängt/und wobei das Empfangssignal gepreßt wird, um den Unterschied in den Signalpegeln weitgehend zu verringern.

Außerdem sollen bei diesem Sprachschalterkreis die Schaltungsparameter automatisch eingestellt und bei Änderungen der äußeren Bedingungen die ursprünglichen Parameter wieder eingeführt werden, um erneut zweckmäßige Schaltungsparameter für die neuen Schaltungsbedingungen einzuführen.

Weiterhin soll dieser Sprachschalterkreis so ausgelegt sein, daß er seinen Schwellenwert in verriegelter Beziehung zur Regelung oder Steuerung des Sendesignals verringert, um eine

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Erhöhung des Schwellenwerts des Sprachschalters zu verhindern und dadurch das Sendesignal zu unterbrechen, das durch die Pressungsregelung des Sendesignals verursacht wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Sprachschalterkreis für eine Lautsprecher-Fernsprechschaltung mit einem Hauptkomparator zum Vergleichen des Signalpegels einer Empfangescha&Ltung mit dem Signalpegel einer Sendeschaltung, mit einem Sende-Dämpfungsregelkreis, der auf einen Zustand anspricht, in welchem der Signalpegel der Empfangsschaltung höher ist als der Signalpegel der Sendeschaltung, um in die Sendeschaltung eine Dämpfung einzuführen und dadurch einen Empfangszustand herzustellen, und mit einem Empfangs-Dämpfungsregelkreis, der auf einen Zustand anspricht, in welchem der Signalpegel der Sendeschaltung höher ist als derjenige der Empfangsschaltung, um in letztere eine Dämpfung einzuführen und dadurch einen Sendezustand herzustellen, erfindungsgemäß gelöst durch einen zwischen die Empfangsschaltung und den Hauptkomparator eingeschalteten Steuer-Dämpfungsregelkreis, einen zweiten Komparator zum Vergleichen des Ausgangssignalpegels des Steuer-Dämpfungsregelkreises mit dem Signalpegel der Sendeschaltung und eine zwischen den zweiten Komparator und den Steuer-Dämpfungsregelkreis eingeschaltete Einrichtung zur Betätigung des Steuer-Dämpfungsregelkreises im Empfangs zustand zur Verringerung des Pegelunterschiedes zwischen zwei EingangsSignalen zun Hauptkomparator.

In abgewandelter Ausführungsform kennzeichnet sich der erfindungsgemäße Sprachschalterkreis durch eine zwischen die Sendeschaltung und den Hauptkomparator eingefügte Regelverstärke rschaltung, einen zweiten Komparator zum Vergleichen des Ausgangspegels der Regelverstärkerschaltung mit dem Signalpegel der Empfangsschaltung und eine zwischen

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den zweiten Komparator und die Regelverstärkerschaltung eingeschaltete Einrichtung zur Betätigung der Regelverstärkerschaltung im Empfangszustand, um den Unterschied in den Pegeln der beiden Eingangssignale des Hauptkomparators auf ein Mindestmaß herabzusetzen.

In noch weiterer Ausgestaltung ist der erfindungsgemäße Sprachschalterkreis gekennzeichnet durch einen zwischen die Empfangsschaltung und den Hauptkomparator eingeschalteten ersten Dämpfungsregelkreis, einen zwischen die Sendeschaltung und den Hauptkomparator eingeschalteten zweiten Dämpfungsregelkreis, zwei Komparatoren zum Vergleichen des Ausgangssignalpegels des ersten Dämpfungsregelkreises mit demjenigen des zweiten Kreises, eine zwischen den erstaiKomparator und den ersten Dämpfungsregelkreis eingeschaltete erste Speichervorrichtung zur Speicherung des Ausgangspegels des ersten Komparators, um die Dämpfung im ersten Dämpfungsregelkreis nur im Empfangszustand aufrechtzuerhalten, eine zwischen den zweiten Komparator und den zweiten Dämpfungsregelkreis eingeschaltete zweite 53peichervorrichtung zur Speicherung des Ausgangspegels des zweiten Komparators, um die Dämpfung im zweiten Dämpfungsregelkreis nur im Sendezustand aufrechtzuerhalten, eine erste Rückstelleinrichtung zum Rückstellen des Inhalts der ersten Speichervorrichtung, wenn die Schaltung in den Sendezustand geschaltet ist, eine zweite Rückstelleinrichtung zum Rückstellen des Inhalts der zweiten Speichervorrichtung, wenn die Schaltung in den Empfangszustand geschaltet ist, und einen Schaltkreis zur Erhöhung des Verstärkungsgrads des Hauptkomparators in Abhängigkeit vom Ausgangspegel der zweiten Speichervorrichtung im Sendezustand.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig_o 1 ein Blockschaltbild eines Sprachschalterkreises gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

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Fig. 2 eine graphische Darstellung der Kennlinien eines Dämpfungsregelkreises zur Verhinderung eines Heulens oder Pfeifens,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Kennlinie eines Steuer-Dämpfungsregelkreises zum Pressen des Steueroder Regelsignals,

Fig. 4 ein detailliertes Schaltbild des Sprachschalterkreises gemäß Fig. 1,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sprachschalterkreises,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Gewinn- oder Verstärkungsgradkennlinie des Steuer-Dämpfungsregelkreises bei der Schaltung gemäß Fig. 5 und

Fig. 7 ein Schaltbild der Verbindung eines in der Schaltung gemäß Fig. 5 vorgesehenen Regelverstärkers.

Die in Fig. 1 dargestellte, den erfindungsgemäßen Sprachschalterkreis verwendende Lautsprecher-Fernsprechschaltung weist ein Mikrophon 1, Übertragungs- oder Sendeverstärker und 4, eine rückhördämpfende Schaltung 5» Empfangsverstärker 8 und 10 und einen Lautsprecher 12 in einer an sich bekannten Fernsprahschaltung sowie einen erfindungsgemäßen Sprachschalterkreis 20 (im folgenden einfach als Sprachschalter bezeichnet) auf. Der Sprachschalter 20 weist einen Dämpfungsregelkreis 3 auf, der in die Sendeschaltung 6 eingeschaltet ist und dessen Eingangsklemme 13 an den Ausgang des Sendeverstärkers 2 und dessen Ausgangsklemme 13' an den Eingang des Sendeverstärkers 4 angeschlossen ist. In der

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Empfangsschaltung 11 ist ein Dämpfungsregelkreis 9 vorgesehen, dessen Eingangs- und Ausgangsklemmen 14 bzw. 14' an Eingang bzw.Ausgang der Empfangsverstärker 8 bzw. 10 angeschlossen sind. Die Eingangsklemme 13 ist über einen Steuer-Dämpfungsregelkreis 21 und einen Gleichrichterfilterkreis 15 an den einen Eingang 18 eines Komparators 17 angeschlossen, während die Ausgangsklemme 14' über- einen Steuer-Dämpfungsregelkreis 22 und einen Gleichrichterfilterkreis 16 an den anderen Eingang 19 des Komparators 17 angeschlossen ist. Die Eingangsklemmen des Komparators sind mit zügeordneten Eingangsklemmen von Komparatoren 23 und 24 verbunden. Der Ausgang des Komparators 23 ist über einen Speicherkreis 34 mit einer Diode 25, einem Widerstand 27 und einem Kondensator 29 an den Steuer-Dämpfungsregelkreis 21 angekoppelt, während der Ausgang des Komparators 24 über einen ähnlichen Speicherkreis 35 mit einer Diode 26, einem Widerstand 28 und einem Kondensator 30 an den Steuer-Dämpfungsregelkreis 22 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal des Komparators 17 dient zur Steuerung der Dämpfungsregelkreise 3 und 9 und von Rückstellschaltungen 31 «nö. 32.

Gemäß Fig. 2 warden die zur Verhinderung eines Heulens oder Pfeifens vorgesehenen Dämpfungsregelkreise in an sich bekannter Weise durch das Ausgangssignal (Abszisse x) vom Komparator 17 einander entgegengesetzt gesteuert. Die Steuer-Dämpfungsregelkreise 21 und 22 werden durch die Ausgangssignale y und ζ von den Komparatoren 23 iind 24 gesteuert„ und sie erhöhen ihre Dämpf isngj wenn sich die Ausgangssignale y und ζ (auf der Abszisse dargestellt) gemäß Fig. in positiver Richtung erhöhen«,

Im signalfreien Zustand, ä.hv wenn weder aas Sende- noch das Empfangssignal anliegt» gilt

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Gemäß Fig. 2 wird der Sprachschalter in einen Empfangszustand versetzt, in welchem eine bestimmte Dämpfung in den Dampfungsregelkreis 3 eingeführt wird. Gemäß Fig. 3 wird weiterhin keine Dämpfung in die Steuer-Dämpfungsregelkreise 21 und 22 eingeführt. Wenn ein Empfangssignal auf einer Fernsprechleitung 7 empfangen wird, wird ein Teil dieses Signals an der Klemme 1&·¹ festgestellt und an den Eingang 19 des Komparators 17 angelegt, während ein weiterer Teil durch den Lautsprecher 12 übertragen wird. Ein Teil des übertragenen Tons wird vom. Mikrophon 1 aufgenommen und an die Klemme 18 des Komparators 17 angelegt. Wenn die in die Steuer-Dämpfungsregelkreise 21 und 22 eingeführten Dämpfungen gleich Null sind, arbeitet der Sprachschalter 20 gemäß Fig. 1 auf die gleiche Weise wie der bekannte Sprachschalter. Unter Empfangsbedingungen ist daher der Pegel des Empfangssignals an der Klemme 19 ausreichend höher als der· Pegel des an die andere Klemme 18 des Komparators 17 angelegten Signals._ Infolgedessen erzeugt der Komparator in Abhängigkeit von diesem Unterschied in den Signalpegeln ein negatives Aus gangs signal x_P und der Sprachschalter behält den Empfangszustand bei.

Im Empfangszustand, in welchem der Signalpegel an der Klemme 19 höher ist als an der Klemme 18, erzeugt der Komparator 23 ein negatives Aus gangs signal,, während der Komparator ein positives Ausgangssignal liefert. Hierdurch wird die Diode 25 untsr Lieferung einer iiull-Aus gangs signals y gesperrt-s während als Diode 26 durchs ehaltet und dabei den Kondensator 30 über den Widerstand 28 auflädt„

Wenn sich die Ladespannung ζ in positiver Richtung erhöht _s vergrößert sich die Dämpfung im Steugr»Dämpfungsregelks?©is 22 längs der Kennlinie gemäß Fig. 3-_s so daß der Pegel -des Empfangssignals an der Klemrae 19 unterdrückt bsw* gaäämpft

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wird. Da diese Regelung eine geschlossene Gegenkopplungsregelungsschleife mit der Klemme 19, dem Komparator 24, dem Dämpfungsregelkreis 22 und der Klemme 19 ist, ist es möglich, den Signalpegel an der Klemme 19 sich demjenigen an der Klemme 18 annähern zu lassen, wenn der Verstärkungsgrad des Regelkreises entsprechend gewählt wird. Da jedoch der Signalpegel an der Klemme 19 niemals unter denjenigen an der Klemme 18 abfällt, wird der Empfangzustand stets stabil aufrechterhalten.

Wie erwähnt, arbeitet der Sprachschalter gemäß Fig. 1 in der Weise, daß dann, wenn der Benutzer bzw. Teilnehmer zu sprechen beginnt, während der Lautsprecher und das Mikrophon in bestimmten Stellungen stehen, der Signalpegel an der Klemme 19 unter Heranziehung des Signalpegels an der Klemme 18 als Bezugswert, welcher durch die festgelegten Positionen von Lautsprecher und Mikrophon bestimmt wird, automatisch geregelt wird, so daß der Unterschied in den Signalpegeln an den Klemmen 18 und 19 unter diesen Bedingungen automatisch auf einem Mindestwert gehalten wird, solange der Benutzer die Positionen von Lautsprecher und Mikrophon vorherbestimmt, bevor er zu sprechen beginnt.

Im folgenden sei der Fall betrachtet, in welchem ein Sendesignal während eines Signalempfangs aufgeschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt erhöht sich der Signalpegel an der Klemme 18 durch die Hinzufügung des Sendesignals, so daß das Ausgangssignal χ vom Komparator 17 allmählich in positiver Richtung ansteigt und der Sprachschalter 20 aus dem Empfangszustand in den Sendezustand umgeschaltet wird. Der Sprachschalter 20 gemäß Fig. 1 ermöglicht somit ein leichtes Aufschalten des Sendesignals, da er den Unterschied in den Signalpegeln an den Klemmen 18 und 19 im Empfangs zustand weitgehend herabsetzt.

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Wenn der Benutzer - wie erwähnt - zu Beginn des Sprechens das Mikrophon und den Lautsprecher in vorbestimmten Stellungen beläßt, bestimmt der Sprachschalter automatisch in Abhängigkeit von diesen vorbestimmten Stellungen den Wert der Dämpfung im Steuer-Dämpfungsregelkreis 22. Nach Aufnahme der Sprachübermittlung kann der Benutzer jedoch den Abstand zwischen Mikrophon und Lautsprecher ungehindert verkleinern, doch ist es durch Betätigung der vorstehend beschriebenen Schaltung unmöglich, den Wert der Dämpfung im Steuer-Dämpfungsregelkreis 22 entsprechend den Änderungen in den Positionen von Lautsprecher und Mikrophon zu variieren, da das Steuersignal ζ von der Speicherschaltung 35 gespeichert ist. Aus diesem Grund übersteigt selbst bei Signalempfang der Pegel des Empfangssignals an der Klemme 18 den Pegel an der Klemme 19» so daß der Sprachschalter eine Fehlbetätigung der Empfangs-Sperre hervorruft.

Diese Fehlbetätigung infolge einer Änderung der äußeren Bedingungen des Fernsprechgeräts kann durch die Rückstellschaltung 32 verhindert werden, welche die Ladespannung des Speicherkondensators 30 rückstellt, um die in den Steuer-Dämpfungsregelkreis 22 eingeführte Dämpfung auszuschalten. Die Rückstellschaltung 32, die durch das Ausgangssignal χ des Komparators 17 angesteuert wird, bewirkt mithin ein Kurzschließen des Speicherkondensators 30, wenn der Sprachschalter 20 in den Sendezustand geschaltet ist. Infolgedessen wird die in den Steuer-Dämpfungsregelkreis 22 eingeführte Dämpfung jedesmal dann, wenn der Sprachschalter in den Sendezustand umgeschaltet wird, in den dämpfungslosen Zustand zurückgestellt, während dann, wenn der Sprachschalter in den Empfangszustand umgeschaltet ist, die Dämpfung im Regelkreis 22 automatisch ßurch das Empfangssignal rückgestellt wird. Aus diesem Grund wird selbst dann, wenn die Schaltung in den Sendezustand umgeschaltet wird, weil der

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Benutzer den Lautsprecher dichter an das Mikrophon heranbringt, der Steuer-Dämpfungsregelkreis 22 augenblicklich rückgestellt, so daß der Sprachschalter durch das Empfangssignal in den Empfangszustand zurückgebracht wird. Folglich setzt eine neue Steuerung oder Regelung entsprechend der vom Benutzer hergestellten neuen, d.h. augenblicklichen Relativstellung zwischen Lautsprecher und Mikrophon ein. Auf diese Weise wird unabhängig von der Fehlbetätigung der Schaltung der Wert der Dämpfung des Steuer-Dämpfungsregelkreises 22 automatisch auf den ursprünglichen Wert zurückgeführt.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf die Arbeitsweise des Sprachschalters bei Empfang eines Signals. Wenn der Sprachschalter als Ergebnis des Empfangs eines Sendesignals in den Sendezustand umgeschaltet wird, wird der Signalpegel an der Klemme 18 höher als derjenige an der Klemme 19, mit dem Ergebnis, daß der Steuer-Dämpfungsregelkreis 21 eine automatische Steuerung oder Regelung durchführt, welche den Signalpegel an der Klemme IS dichter an denjenigen an der Klemme 19 heranführt, so daß ein einfaches Aufschalten des Empfangssignals möglich wird. Im Sendezustand kann der Zustand ebenfalls z.B. dadurch geändert werden, daß sich ein Dritter in einen parallel zum Lautsprecher-Fernsprecher angeordneten Nebenapparat einschaltet, während das Hauptgerät benutzt wird. Hierdurch wird die rückhördämpfende Charakteristik der rückhördämpfanden Schaltung 5 verschlechtert, so daß eine Blockierung oder-Sperrung des Sendesignals erfolgt. Dieser Zustand kann jedoch auf die gleiche Weise wie im Fall des Empfangssignals durch die Rückstellschaltung 31 in den ursprünglichen Zustand zurückgebracht werden.

Bei der Steuerung oder Regelung des Sendezustande tritt

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eine Schwierigkeit auf, die im Empfangzustand nicht vorhanden ist. Wenn nämlich der Signalpegel an der Klemme 18 gepreßt ist, um ihn dicht auf den Signalpegel an der Klemme 19 heranzubringen, und wenn sich der Verstärkungsgrad des Regelkreises zur Durchführung einer stärkeren Regelung oder Steuerung erhöht, wird das Ausgangssignal χ des Komparators 17 gemäß Fig. 2 in den Bereich von 0<x<-x gebracht (mit X₀ = der Grenzwert, welcher den Sende zustand aufrechtzuerhalten vermag), mit dem Ergebnis _f daß der Sprachschalter einen Betriebszustand zwischen dem Empfangs- und dem Sendezustand einnimmt und dadurch das Sendesignal dämpft. Um diese unerwünschte Erscheinung zu verhindern, ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ein gestrichelt eingezeichneter Steuerdurchgang oder -weg 33 vorgesehen, welcher den Verstärkungsgrad des Komparators 17 unter Heranziehung des Steuersignals y gleichzeitig mit der Einführung einer Dämpfung in den Steuer-Dämpfungsregelkreis 21 infolge der Erhöhung des Steuersignals y erhöht. Wenn der Verstärkungsgrad des Komparators 17 durch das Steuersignal y zweckmäßig gewählt ist, kann der Unterschied zwischen den Signalpegeln an den Klemmen 18 und 19 gesteuert oder geregelt werden, bis das Ausgangssignal χ des Komparators 17 den Grenzwert (x = χ ) erreicht, bei dem der Sendezustand aufrechterhalten werden kann.

Im folgenden sind die Einzelheiten der Ausführungsform gemäß Fige 1 anhand der Fig. 4 bis ? näher erläutert. Gemäß Fig. 4 besteht der an der Senderseite zur Verhinderung eines Pfeifens vorgesehene Däiapfungsregelkreis 3 aus einem Operationsverstärker 37, Festwertwiderständen 38 und 39 sowie einem Feldeffekttransistor (MOSFET) 40, der die Größe des Verstärkungsgrads des Dämpfungsregelkreises 3 steuert. Der an der Empfangsseite zur Verhinderung eines Pfeifens vorgesehene Dämpfungsregelkreis 9 weist einen Operationsverstärker

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44, Widerstände 45 und 46 sowie einen MOSFET 47 auf, der den Verstärkungsgrad des Dämpfungsregelkreises 9 steuert. Der Steuer-Dämpfungsregelkreis 21 an der Sendeseite weist einen MOSFET 50 zur Änderung der Dämpfung und einen Festwertwiderstand 51 auf, während der an der Empfangsseite vorgesehene Steuer-Dämpfungsregelkreis 22 ebenfalls einen MOSFET 57 zur Änderung der Dämpfung und einen Festwertwiderstand 58 aufweist. Der Gleichrichterfilterkreis 15 an der Sendeseite besteht aus einer Diode 53, einem Glättungswiderstand 54 und einem Glättungskondensator 55, während der Gleichrichterfilterkreis 16 an der Empfangsseite eine Diode 60, einen Glättungswiderstand 61 und einen Glättungskondensator 62 aufweist. Eine Speicher- und Rückstellschaltung an der Sendeseite besteht aus einer Diode 25, einem Festwertwiderstand 27, einem Speicherkondensator 29 und einem MOSFET 70 zur Rückstellung. Auf ähnliche Weise weist die Speicher- und Rückstellschaltung 71 an der Empfangsseite eine Diode 26 _g einen Festwertwiderstand 28, einen Speicherkondensator 30 und einen MOSFET 75 zum Rückstellen auf. Weiterhin ist eine Phasenumkehrschaltung 76 mit einem Operationsverstärker 77 sowie Festwertwiderständen 78 und 79 vorgesehen.

In den Dämpfungsregelkreisen 3 und 9 sowie in der Phasenumkehrschal tung 76 werden Operationsverstärker verwendet, wobei es bekannt ist, daß die Verstärkungsgrade solcher Verstärker durch die Werte des Rückkopplungswiderstands und des Eingangswiderstands des betreffenden Verstärkers bestimmt werden. Außerdem ist bekannt, daß ein Feldeffekttransistor solche Eigenschaften besitzt, daß der Widerstandswert zwischen seinen Source- und Drain-Elektroden stark geändert werden kann, indem die Vorspannung an seinen Gate- und Source-Elektroden variiert wird. Bei dieser Ausführungs-

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form wird daher die Widerstandsänderung zwischen Drain- und Source-Elektrode des Feldeffekttransistors zur Steuerung der variablen Dämpfung bzw. Dämpfungsregelung ausgenutzt.

In den beiden zur Verhinderung eines Pfeifens vorgesehenen Dämpfungsregelkreisen 3 und 9 wird der Verstärkungsgrad der Operationsverstärker durch MOSFETs gesteuert. Beim Dämpfungsregelkreis 3 ist der MOSFET parallel zum Eingangswiderstand des Operationsverstärkers geschaltet, während er beim Dämpfungsregelkreis 9 parallel zum Rückkopplungswiderstand des Operationsverstärkers geschaltet ist. Die Gate-Spannungen dieser beiden MOSFETs werden durch das Ausgangssignal χ vom Komparator 17 gesteuert. Bei Empfang eines Sendesignals steigt das Aus gangs signal χ des !Comparators 17 in positiver Richtung an, mit dem Ergebnis, daß der Widerstand(swert) zwischen den Drain- und Source-Elektroden der MOSFETs abnimmt. Infolgedessen verringert sich der Eingangswiderstand zum Operationsverstärker 37s so daß die Dämpfung in dem diesen Verstärker beinhaltenden Dämpfungsregelkreis 3 abnimmt. Andererseits erhöht sich die Dämpfung im Dämpfungsregelkreis 9. Mit anderen Worten: Der Schaltkreis, in den eine Dämpfung an der Empfangss -eite eingeführt worden ist, wird in den Sendezustand umgeschaltet. Wenn dagegen ein Empfangssignal anliegt, erhöht sich das Ausgangssignal χ des !Comparators 17 in negativer Richtung, wodurch der Drain-Source-Widerstand des MOSFETs zunimmt. Folglich erhöht sich die Dämpfung im Dämpfungsregelkreis 3» während die Dämpfung im Dämpfungsregelkreis 9 abnimmt.

Die Steuer-Dämpfungsregelkreise 21 und 22 werden durch Widerstände 51 bzw. 58 sowie MOSFETs 50 bzw. 07 gebildet. W_enn ein Sendesignal angelegt wird, erhöht sich das Ausgangssignal des Komparators 23 in positiver Richtung, und gleich-

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zeitig, wenn dieses Ausgangssignal im Speicherkondensator 29 gespeichert wird, wird dieses Ausgangssignal auch als Vorspannung an die Gate-Elektrode des MOSFETs 5Ojangelegt. Hierdurch verringert sich der Widerstand zwischen Drain- und Source-Elektrode des MOSFETs 50, so daß eine Dämpfung in den Dämpfungsregelkreis 21 eingeführt wird. Daher wird das an die GIeihrichterfilterschaltung 15 angelegte Senderegelsignal gepreßt, so daß der Unterschied zwischen den beiden an den Komparator 17 angelegten Eingangssignalen verringert wird. Zu diesem Zeitpunkt erhöht sich das Ausgangssignal des !Comparators 24 in negativer Richtung, so daß keine Dämpfung in den Dämpfungsregelkreis 22 eingeführt wird. Da zudem der Schaltkreis in den Sendezustand umgeschaltet worden ist, behält das Aus gangs signal χ des !Comparators 17 weiterhin eine positive Spannung bei. Mithin wird der Gate-Elektrode des für die Rückstellung vorgesehenen MOSFETs 75 stets eine positive Vorspannung aufgeprägt, während die Gate-Elektrode des MOSFETs 70 durch die Phasenumkehrschaltung in Gegenrichtung bzw. negativ vorgespannt wird. Der Widerstand zwischen Drain- und Source-Elektrode des MOSFETs 75 zur Rückstellung nimmt somit ab, so daß das im Speicherkondensator 30 gespeicherte Signal rückgestellt wird. Der Widerstand zwischen Drain- und Source-Elektrode des Rückstell-MOSFETs 70 bleibt jedoch ausreichend hoch, so daß das/im Speicherkondensator 29 gespeicherte Signal nicht rückgestellt wird. Wenn dagegen ein Empfangssignal angelegt wird, wird das Signal im Speicherkondensator 27 rückgestellt, so daß eine Dämpfung in den Dämpfungsregelkreis an der Empfangsseite eingeführt wird.

Die Steuerungenoder Regelungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind sämtlich von der Art, bei welcher ein kleineres der beiden Eingangssignale am Komparator als Bezugssignal für die Pressung eines größeren Eingangssignals

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benutzt wird₀ Es ist jedoch zu beachten, daß die gleiche vorteilhafte Steuerung oder Regelung auch dadurch gewährleistet werden kann, daß ein größeres Signal als Bezugswert zur Verstärkung eines kleineren Eingangssignals benutzt wird. Ein Sprachschalter, bei dem das größere der beiden Eingangs signale des !Comparators als Bezugswert zur Verstärkung des kleineren Eingangssignals herangezogen wird, ist in Fig. 5 dargestellt.

Die Schaltung gemäß Fig. 5 besitzt praktisch den gleichen Aufbau wie diejenige gemäß Fig. 1 und entspricht letzterer mit dem Unterschied, daß die Steuer-Dämpfungsregelkreise 21 und 22 gemäß Fig. 1 durch Steuer-Regelverstärker 220 bzw© 210 ersetzt sind, daß der an der Empfangsseite vorgesehene Regelverstärker 210 durch das Steuersignal y angesteuert wird und daß der an der Sendeseite eingeschaltete Regelverstärker 220 durch das Steuersignal ζ angesteuert wird. Gemäß Fig. 6 besitzen die Regelverstärker 210 und 220 jeweils eine solche Kennlinie, daß sich ihre Verstärkungsgrade mit zunehmenden Steuersignalen y und ζ erhöhen. Gemäß Fig. 7 kann ein Regelverstärker durch einen Operationsverstärker und einen Feldeffekttransistor gebildet sein.

Die Schaltung gemäß Figo 5 arbeitet wie folgt: Zunächst sei angenommen, daß ein Empfangs signal als Eingangssignal anliegt. Ein Teil des Empfangssignals wird an die Eingangsklemme 19 des Komparators 17 und ein anderer Teil über das Mikrophon 1 an den anderen Eingang 18 des Komparators 17 angelegt«, Im Fall des Empfangssignals ist der Pegel des an der Klemme 18 anliegenden Umlaufsignals oder Rückwärtssignals kleiner als der Wert des an die Klemme 19 angelegten Empfangssignals. Unter diesen Bedingungen steigt das Ausgangssignal vom Komparator 24 in positiver Richtung an, und der Verstärkungsgrad des Rege!verstärkers 220 wird durch

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das Steuersignal ζ erhöht. Infolgedessen nähert sich der Pegel des UmIaufsignals oder Rückwärtssignals an der Klemme 18 dem Wert des der Klemme 19 aufgeprägten Empfangssignals an. Im Fall eines Sendesignals erhöht sich der Verstärkungsgrad des Regelverstärkers 210, so daß sich der Pegelunterschied zwischen den beiden EingangsSignalen des Komparators

17 verringert.

Im Fall der Steuerung oder Regelung im Sendezustand tritt ein im Empfangszustand nicht vorhandenes Problem auf. Wenn sich nämlich der Signalpegel an der Klemme 19 erhöht, um ihn sich dem Signalpegel an der Klemme 18 annähern zu lassen_s und wenn der Verstärkungsgrad der Regelschleife bzw. des Regelkreises zur Intensivierung der Steuerung oder Regelung erhöht wird, tritt das Ausgangssignal χ des Komparators 17 in einen Bereich 0<x<Cx_Q gemäß Fig. 2 ein (wobei x_Q einen Grenzwert darstellt, welcher den Sendezustand aufrechterhalten kann). Hierbei nimmt der Sprachschalter einen Betriebszustand zwischen dem Empfangs- und dem Sendezustand ein, wodurch das Sendesignal gedämpft bzw. unterdrückt wird» Zur Verhinderung dieser unerwünschten Erscheinung ist bei der Ausführungsform gemäß Fig_e 5 ein gestrichelt eingezeichneter Steuerdurchgang bzw. -weg 330 vorgesehen, durch den der Verstärkungsgrad des Komparators 17 durch das Steuersignal y gleichzeitig mit dem Anstieg des Signals y und der Erhöhung des Verstärkungsgrads des Regelverstärkers 210 erhöht wird. Auf diese Weise ist es durch zweckmäßige Auswahl des Anstiegs des Verstärkungsgrads des Komparators unter dem Einfluß des Steuersignals y im Sendezustand möglich, den Unterschied in den Signalpegeln an den Klemmen

18 und 19 zu steuern, bis das Ausgangssignal χ des Komparators 17 den Grenzwert (x «= χ ) erreicht, welcher den Sendezustand aufrechtzuerhalten vermag. Die anderen Operationen der Schaltung gemäß Fig. 5 entsprechen weitgehend denen der Schaltung gemäß Fig. 1_O

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Obgleich vorstehend nur einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben sind, ist die Erfindung keineswegs darauf beschränkt, da dem Fachmann innerhalb des Rahmens der Erfindung verschiedene Änderungen und
Abwandlungen möglich sind.

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Claims

Patentansprüche

/Ί./ Sprachschalterkreis für eine Lautsprecher-Fernsprechschaltung mit einem Hauptkomparator zum Vergleichen des Signalpegels einer Empfangsschaltung mit dem Signalpegel einer Sendeschaltung, mit einem Sende-Dämpfungsregelkreis, der auf einen Zustand anspricht, in welchem der Signalpegel der Empfangsschaltung höher ist als der Signalpegel der Sendeschaltung, um in die Sendeschaltung eine Dämpfung einzuführen und dadurch einen Empfangszustand herzustellen, und mit einem Empfangs-Dämpfungsregelkreis, der auf einen Zustand anspricht, in welchem der Signalpegel der Sendeschaltung höher ist als derjenige der Empfangsschaltung, um in letztere eine Dämpfung einzuführen und dadurch einen Sendezustand herzustellen, gekennzeichnet durch einen zwischen die Smpfangsschaltung und den Hauptkomparator eingeschalteten Steuer-Dämpfungsregelkreis, einen zweiten Komparator zum Vergleichen des AusgangsSignalpegels des Steuer-Dämpfungsregelkreises mit dem Signalpegel der Sendeschaltung und eine zwischen den zweiten Komparator und den Steuer-Dämpfungsregelkreis eingeschaltete Einrichtung zur Betätigung des Steuer-Dämpfungsregelkreises im Empfangszustand zur Verringerung des Pegelunterschiedes zwischen zwei EingangsSignalen zum Hauptkomparator.

2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zwischen die Empfangsschaltung und den Hauptkomparator eingeschalteten ersten Steuer-Dämpfungsregelkreis, einen zwischen die Sendeschaltung und den Hauptkomparator eingeschalteten zweiten Steuer-Dämpfungsregelkreis, zwei Komparatoren zum Vergleichen der Pegel des Ausgangssignals vom ersten Steuer-Dämpfungsregelkreis mit dem Pegel

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des Ausgangssignals des zweiten Steuer-Dämpfungsregelkreises, eine zwischen den ersten Komparator und den
ersten Steuer-Dämpfungsregelkreis eingeschaltete erste Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Dämpfung im ersten Steuer-Dämpfungs regelkreis im Empfangs zustand, und eine zwischen den zweiten Komparator und den zweiten Steuer-Dampf ungs regelkreis eingeschaltete zweite Einrichtung
zur Aufrechterhaltung der Dämpfung im zweiten Steuer-Dämpfungsregelkreis im Sendezustand.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Einrichtung eine erste Speichervorrichtung aufweist, welche im Empfangszustand den Pegel des Ausgangssignals des ersten Komparators speichert.

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweitgenannte Einrichtung eine zweite Speichervorrichtung aufweist, welche im Sendezustand den Pegel des Ausgangssignals des zweiten Komparators speichert.

5. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Rückstelleinrichtung vorgesehen ist, welche den Inhalt der ersten Speichervorrichtung rückstellt,
wenn die Schaltung in den Sendezustand umgeschaltet wird.

6. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Rückstelleinrichtung zur Rückstellung des
Inhalts der zweiten Speichervorrichtung, wenn die Schaltung in den Empfangszustand umgeschaltet ist, vorgesehen ist.

7. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltkreis zur Erhöhung des Verstärkungsgrads des Hauptkomparators in Abhängigkeit vom Ausgangspegel der zweiten Speichervorrichtung im Sendezustand vorgesehen ist.

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8. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwischen die Sendeschaltung und den Hauptkomparator eingefügte Regelverstärkerschaltung, einen zweiten Komparator zum Vergleichen des Ausgangspegels der Regelverstärkerschaltung mit dem Signalpegel der Empfangsschaltung und eine zwischen den zweiten Komparator und die Regelverstärkerschaltung eingeschaltete Einrichtung zur Betätigung der Regelverstärkerschaltung im Empfangszustand, um den Unterschied in den Pegeln der beiden Eingangssignale des Hauptkomparators auf ein Mindestmaß herabzusetzen.

9. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Regelverstärkerschaltung zwischen der Empfangsschaltung und dem Hauptkomparator, eine zwischen die Sendeschaltung und den Hauptkomparator eingeschaltete zweite Regelverstärkerschaltung, zwei Komparatoren zum Vergleichen des Ausgangssignalpegels der ersten Regelverstärkerschaltung mit dem Ausgangssignal der zweiten Regelverstärkerschaltung, eine zwischen den zweiten Komparator und die zweite Regelverstärkerschaltung eingeschaltete zweite Einrichtung zur Aufrechterhaltung des Verstärkungsgrads der zweiten Regelverstärkerschaltung im Empfangszustand und eine zwischen den ersten Komparator und die erste Regelverstärkerschaltung eingeschaltete erste Einrichtung zur Aufrechterhaltung des Verstärkungsgrads der ersten Regelverstärkerschaltung im Sendezustand.

Oo Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Einrichtung eine erste Speichervorrichtung zur Speicherung des Ausgangspegels des ersten Komparators im Sendezustand und die zweitgenannte Einrichtung eine zweite Speichervorrichtung zur Speicherung

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des Ausgangswerts des zweiten !Comparators im Empfangszustand aufweist.

11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Rückstelleinrichtung zum Rückstellen des Inhalts der ersten Speichervorrichtung, wenn die Schaltung in den Empfangszustand umgeschaltet ist, vorgesehen ist.

12. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Rückstelleinrichtung zum Rückstellen des Inhalts der zweiten Speichervorrichtung, wenn die Schaltung in den Sendezustand umgeschaltet ist, vorgesehen ist.

13. Schaltung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltkreis vorgesehen ist, welcher im Sendezustand den Verstärkungsgrad des Hauptkomparators entsprechend dem Ausgangspegel der ersten Speichervorrichtung erhöht.

14. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zwischen die Empfangsschaltung und den Hauptkomparator eingeschalteten ersten Dämpfungsregelkreis, einen zwischen die Sendeschaltung und den Hauptkomparator eingeschalteten zweiten Dämpfungsregelkreis, zwei Komparatoren zum Vergleichen des Ausgangssignalpegels des ersten Dämpfungsregelkreises mit demjenigen des zweiten Kreises, eine zwischen den ersten Komparator und den ersten Dämpfungsregelkreis eingeschaltete erste Speichervorrichtung zur Speicherung des Ausgangspegels des ersten Komparators, um die Dämpfung im ersten Dämpfungsregelkreis nur im Empfangszustand aufrechtzuerhalten, eine zwischen den zweiten Komparator und den zweiten Dämpfungsregelkreis eingeschaltete zweite Speichervorrichtung zur Speicherung des Ausgangspegels des zweiten Komparators, um die Dämpfung im zweiten Dämpfungsrege!kreis nur im Sendezustand

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aufrechtzuerhalten, eine erste Rückstelleinrichtung zum Rückstellen des Inhalts der ersten Speichervorrichtung, wenn die Schaltung in den Sendezustand geschaltet ist, eine zweite Rückstelleinrichtung zum Rückstellen des Inhalts der zweiten Speichervorrichtung, wenn die Schaltung in den Empfangszustand geschaltet ist, und einen Schaltkreis zur Erhöhung des Verstärkungsgrads des Hauptkomparators in Abhängigkeit vom Ausgangspegel der zweiten Speichervorrichtung im Sendezustand.

15. Schaltung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine erste Rückstelleinrichtung zum Rückstellen des Inhalts der ersten Speichervorrichtung, wenn die Schaltung in den Empfangszustand geschaltet ist, und eine zweite Rückstelleinrichtung zum Rückstellen des Inhalts der zweiten Speichervorrichtung _s wenn die Schaltung in den Sendezustand geschaltet ist.

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