DE2622925C3

DE2622925C3 - Sende-Empfangsumschaltung für ein einen Sender und Empfänger aufweisendes Funksprechgerät

Info

Publication number: DE2622925C3
Application number: DE2622925A
Authority: DE
Inventors: Okie Tokyo Tani
Original assignee: Tani Denki Kogyo Kk Tokyo Jp
Current assignee: Tani Denki Kogyo Kk Tokyo Jp
Priority date: 1975-05-28
Filing date: 1976-05-21
Publication date: 1981-12-17
Also published as: DE2622925A1; DE2622925B2; AU1334176A; US4087636A; GB1508750A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sendeempfangsumschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im Funksprechverkehr ist es häufig notwendig, daß

65 der Benutzer des Funksprechgerätes einerseits den Funksprechverkehr abwickelt, während er andererseits anderen Beschäftigungen nachgehen muß. So muß beispielsweise ein Fahrzeuglenker den Funksprechverkehr abwickeln, während er gleichzeitig das Fahrzeug steuert. Bauarbeiter an Hoch-Tiefbau- oder Abbruchstellen benützen das Funktelefon und gehen gleichzeitig ihrer Arbeit nach. Feuerwehrleute wickeln beispielsweise den Funkverkehr ab, während sie gleichzeitig sich im Feuerwehreinsatz befinden. Dabei kann der Benutzer das Mikrophon nicht in der Hand halten. Es wird daher ein elektroakustischer reversibler Wandler als Lautsprecher und Mikrophon verwendet, welcher in das Ohr des Benutzers eingeschoben ist

Bei den bekannten Funktelefoneinrichtungen mit Sprechlaste muß notwendigerweise der Benutzer wenigstens eine Hand zur Betätigung der Sprechtaste freihalten, selbst wenn der Benutzer die Harid zum Halten des Mikrophons nicht braucht. Diese Handbetätigung der Sprechtaste ist sehr störend und beispielsweise für einen Fahrzeuglsnker, einen Bauarbeiter oder einen Feuerwehrmann auch manchmal gefährlich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Sendeempfangsumschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die verhindert, daß das Umschaltsteuersignal durch auf den äußeren Schallweg in den Wandler gelangende Geräuschc-erzeugt wird.

Die Lösung der genannten Aufgabe erfolgt durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Durch die Stimme des Benutzers wird ein Umschaltsteuersignal für die Sende-Empfangsschaltung hervorgerufen, das das Funksprechgerät entweder auf »Senden« oder auf »Bereitschaft« schaltet Das auszusendende Tonfrequenzsignal wird dabei vom Umschaltgenerator in ausreichendem Maße getrennt. Auf diese Weise kann die SprechtasK. entfallen, so daß der Benutzer seine Hände für andere Arbeiten während des Sprechfunkverkehrs verwenden kann. Dieser Wegfall der handbetätigten Sprechtaste bietet besondere Vorteile für einen Funkverkehr, beispielsweise beim Lenken eines Fahrzeugs, bei Hoch-Tiefbau oder Abbrucharbeiten an Ort oder beispielsweise bei Feuerwehreinsätzen.

Die nachfolgende Beschreibung dient der weiteren Erläuterung der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch darstellen. Auf den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform in Bereitschaftsstellung.

F i g. 2 ein Blockschaltbild ähnlich F i g. 1, bei der das Funksprechgerät auf Empfang geschaltet ist,

F i g. 3 ein Blockschaltbild ähnlich Fi g. I₁ bei der das Funksprechgerät auf »Senden« geschaltet ist,

Fig.4 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform,

F i g. 5 ein Dämpfungsdiagramm, bezogen auf die Frequenzcharakteristiken der in der Ausführungsform gemäß F i g. 4 verwendeten Filter,

F i g. 6 ein Blockschaltbild einer abgewandelten Ausführungsform der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform,

F i g. 7 ein Blockschaltbild einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform,

F i g. 8 einen Schaltplan einer Ausführungsform eines

Umschaltgenerators,

Fig.9 ein Zeildiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Umschaltgenerators gemäß F i g. 8,

Fig. 10 ein Schaltdiagramm einer anderen Ausführungsform eines Umschaltgenerators,

Fig. 11 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Umschaltgenerators gemäß Fig. 10,

Fig. 12 ein weiteres Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitswert des Umschaltgenerators gemäß Fig. 10 und

Fig. 13 ein Schaltdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines Umschaltgenerators.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine Antenne für Senden und Empfang eines Funksprechgerätes bezeichnet. Die Antenne 1 ist mit einem Kontakt 2a einer Antennenumschalteinrichtung 2 verbunden. Der erste feststehende Kontakt 2b der Antennenumschalteinrichtung 2 ist an die Eingangsklemme eines Empfängers 3 des Funksprechgerätes angeschlossen. Der Ausgang des Empfängers 3, der das Tonfrequenzausgangssignal liefert, ist mit dem ersten feststehenden Kontakt 4b einer Trennschaltung 4 für einen elektroakustischen Wandler 5 verbunden. An einen Kontakt 4a der Trennschaltung 4 ist der elektroakustische Wandler 5 angeschlossen, der einerseits als Mikrophon und andererseits als Hörer oder Lautsprecher dient

Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Einrichtung zur Erzeugung des Umschaltsteuersignals für die Wandlerschaltung, und zwar in Abhängigkeit vor. dem Hochfrequenzsignal des Empfängers 3. Das Ausgangssignal der Einrichtung 6 steuert den Wechsel der Trennschaltung 4.

Ein zweiter feststehender Kontakt 4c der Trennschaltung ist auf den Eingang eines Tonfrequenzverstärkers 8 eines Senders 7 des Funksprechgerätes aufgeschaltet Der Ausgang des Tonfrequenzverstärkers 8 moduliert ein Hochfrequenzsignal für einen Modulationsverstärker 10. Der Ausgang des Modulationsverstärkers 10 ist mit der zweiten feststehenden Klemme 2c der Antennenumschalteinrichtung 2 verbunden.

Die Antennenumschalteinrichtung 2 wird von dem Ausgangssignal eines Umschaltgenerators 9 gesteuert, welcher aus dem von dem Tonfrequenzverstärker 8 gelieferten Niederfrequenzsignal ein elektrisches Signal zum Umschalten der Sende-Empfangsumschaltung liefert

Dieser Ausgang des Umschaltgenerators 9 steuert also den Empfänger 3 und den Modulationsverstärker 10, wobei der Empfänger während der Sendeperiode unwirksam gemacht wird. so

Im Betrieb ist das Funksprechgerät während der Bereitschaftsphase, wie in F i g. 1 dargestellt, geschaltet. In diesem Betriebszustand ist der Ausgang des Empfängers 3 am Kontakt 4b von dem Wandler getrennt

Wenn von dem Empfänger 3 ein Hochfrequenzsignal aufgefangen wird, wird dieses Hochfrequenzsignal durch die Einrichtung 6 ausgewertet zwecks Erzeugung eines Umschaltsteuersignals. Dieses wird der Trennschaltung 4 zugeführt, wodurch der Kontakt 4a auf den ersten feststehenden Kontakt 4b aufgeschaltet wird, so daß der in Fig.2 dargestellte Betriebszustand für Empfang erzielt wird. Wenn die Einrichtung, wie in Fig.2, auf Empfang geschaltet ist, dann wird das Hochfrequenzsignai von der Antenne 1 über die 6.¹: Kontakte 2a und 2b dem Empfänger 3 zugeleitet und von diesem verstärkt und ausgewertet. Das entsprechende Tonfrequi:nzausgangssignal wird über die Kontakte 4b und 4a de,n Wandler 5 zugeleitet, so daß das Signal in ein hörbares Tonsignal umgesetzt wird.

Im Betriebszustand gemäß F i g. ? ist der Eingang des Torifrequenzverstärkers 8 am Kontakt 4c vom Wandler 5 getrennt. Dementsprechend ist der Ausgang des Umschaltgenerators 9 ein elektrisches Signal, welches einem keinen Eingang anzeigenden Niederfrequenzsignal entspricht Dieses Ausgangssignal des Umschaltgenerators 9, welches einem keinen Eingang entsprechenden Niederfrequenzsignal zugeordnet ist, wird als das »umgekehrte Ausgangssignal« bezeichnet Dieses umgekehrte Ausgangssignal des Umschaltgenerators 9 setzt den Modulationsverstärker 10 außer Betrieb.

Wenn das Eingangshochfrequenzsignal von der Antenne 1 wieder ausfällt dann kehrt der Kontakt 4a der Trennschaltung 4 in die Schaustellung auf den zweiten feststehenden Kontakt 4c zurück. Das Funksprechgerät kehrt dementsprechend in die in F i g. 1 dargestellte Bereitschaftsstellung zurück.

Wenn im Betriebszustand gemäP. F i g. 1 auf die Eir.gangsfläche des Wandlers 5 aufgesprochen wird, dann wird das Sprachsignal in ein entsprechendes Tonfrequenzsigna! umgewandelt Dieses wird dem Eingang des Tonfrequenzverstärkers 8 über den Kontakt 4c zugeführt Der Umschaltgenerator 9 erhält das verstärkte Tonfrequenzsignal von dem Ausgang des Tonfrequenzverstärkers 8 und erzeugt ein Umschaltsteuersignal Senden-Empfang, welches die Antennenumschalteinrichtung 2 steuert so daß der Kontakt 2a auf den zweiten feststehenden Kontakt 2c aufgeschaltet wird. Auf diese Weise wird also das Funksprechgerät auf »Senden«, wie in F i g. 3 dargestellt umgeschaltet.

In dem in Fig. 3 dargestellten Betriebszustand moduliert das verstärkte Tonfrequenzsignal von dem Ausgang des Torfrequenzverstärkers 8 die Tonfrequenz an dem Modulationsverstärker 10. Das modulierte und verstärkte Hochfrequenzsignal wird über die Kontakte 2c und 2a von der Antenne 1 ausgejtrahl:. Das Ausgangssignal vom Umschaltgenerator 9 setzt außerdem den Empfänger 3 außer Betrieb.

F: g. 4 zeigt nun eine weitere Ausführungsform. Die Antenne 1 ist dabei über die Antennenumschalteinrichtung 2 entweder auf einen Empfänger 3 oder auf einen Wandler 7 des Funksprechgerätes aufgeschaltet Die Antennenumschalteinrichtung 2 wird von dem Ausgangssignal des Umschaltgenerators 9 gesteuert

Der Ausgang des Empfängers 3 ist mit dem elektroakustischen Wandler 5 über ein Hochpaßfilter U verbunden. Der Ausgang des elektroakustischen Wandlers 5 ist direkt mit dem Modulationssignaleingang des Senders 7 und über ein Tiefpaßfilter 12 mit dem Eingang des Umschaltgenerators ? verbunden. Das Ausgangssignal rhs Umschaltgenerators 9 ist das elektrische Umschaltsignal für die Sende-Empfangsschaltung, welches den Empfänger 3, den Sender V und die Antennenumschalteinrichtung 2 steuert

Ein Beispiel der Charakteristiken der Dämpfung in Frequenzabhängigkeit des Hochpaßfilters 11 und des Tiefpaßfilters 12 ist in dem Diagramm der Fig.5 dargestellt. Der Knickpunkt des Hochpaßfilters 5 (HFP) liegt bei ungefähr 600 Hz, während der Knickpuiikt des Tiefpaßfilters 7 (LPF) bei etwa 150 Hz liegt.

Im Betrieb werden die unteren Frequenzbereiche des Tonfrequenzausgangssignals von dem Empfänger 3 durch das Hochpaßfilter 11 gedämpft und dem Wandler 5 zugeleitet, der als Lautsprecher arbeitet. Wie in der einschlägigen Technik bekannt, hat die Dämpfung der tieferen Frequenzanteile lediglich einen geringen

Einfluß auf die Artikulation der Sprache, wenn der Knickpunkt des Hochpaßfilters Il entsprechend gewählt wird. Das Funksignal am Ausgang des Empfängers 3 ist also nach der Dämpfung durch das HochpaQfilter 11 klar zu verstehen.

Das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 11 wird weiterhin durch das Tiefpaßfilter 12 auf seinem Weg zu dem Eingang des Umschaltgenerators 9 gedämpft. Die Gesamtdämpfung des Ausgangs des Empfängers 3 bis zum Eingang des Umschaltgenerators 9 ergibt sich aus den Abschnitten A', A, A " in F i g. 5. Bei dem Beispiel in F i g. 5 liegt bei A der Gesamtbetrag der Dämpfung bei -72 db — dementpsrechend kann das Ausgangstonfrequenzsignal von dem Empfänger 3 den Umschaltgenerator 9 nicht betätigen.

Wenn auf der anderen Seite der Wandler 5 als Mikrophon arbeitet, dann wird das durch den Wandler 5 erzeugte Tonfrequenzsignal lediglich vom Tiefpaßfilter 12 auf seinem Weg zum Eingang des Umschaltgenerators 9 gedämpft. Der tiefere Frequenzanteil des von dem Wandler 5 erzeugten Tonfrequenzsignals hat jedoch am Eingang des Umschaltgenerators 9 eine ausreichende Amplitude, um den Umschaltgenerator 9 zu betätigen, da diese Frequenzanteile vom Tiefpaßfilter 12 nicht gedämpft werden.

Dementsprechend wird also der Umschaltgenerator 9 von den durch den Wandler 5 erzeugten tiefen Frequenzen betätigt. Das Umschaltsteuersignal von »Senden« auf »Empfang« wird der Antcnncnumschalteinrichtung 2, dem Empfänger 3 und dem Sender 7 zugeleitet. Solange das Umscl '!steuersignal für die Sender-Empfangsumschaltung vorliegt, ist die Antenne 1 mit dem Sender 7 verbunden, während der Empfänger 3 außer Betrieb ist und der Sender 7 in Betrieb ist. Dagegen ist, wenn das umgekehrte Ausgangssignal des Umschaltgenerators vorliegt, die Antenne 1 mit dem Empfänger 3 verbunden, wobei der Empfänger 3 sich in Betrieb befindet und der Sender 7 sich außer Betrieb befindet.

F i g. 6 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß F i g. 4, wobei bei dieser Ausführungsform ein Gabelübertrager 13 zwischen das Hochpaßfilter 11 und das Tiefpaßfilter 12 eingesetzt isL Wie in der einschlägigen Technik bekannt, wird die Ausgangsleistung des Hochpaßfilters 11 dem Wandler 5 über den Gabelübertrager 13 mit keiner nennenswerten Dämpfung zugeleitet, während das Signal von dem Hochpaßfilter 11 zu dem Tiefpaßfilter 12 von dem Gabelübertrager 13 ausreichend gedämpft wird. Dementsprechend unterliegt das Ausgangssignal des Empfängers 3 einer zusätzlichen Isolation von 60 bis 70 db, bis es zum Eingang des Umschaltgenerators 9 über den Gabelübertrager 13 gelangt so daß sich eine Gesamtdämpfung von — 130 bis — 140 db vom Ausgang des Empfängers bis zum Eingang des Umschaltgenerators 9 ergibt.

F i g. 7 zeigt eine weitere Abwandlung der Ausführungsform gemäß F i g. 4, wobei bei dieser abgewandelten Ausführungsform eine Impedanz 14 zwischen dem Ausgang des HochpaBfilters 11 und dem Wandler 5 zum Zwecke der Scheinwiderstandsanpassung geschaltet ist

Bei der vorhergehenden, auf F i g. 4 Bezug nehmenden Beschreibung wurde angenommen, daß die Dämpfungsabhängigkeit von der Frequenz des Hochpaßfilters 11 und des Tiefpaßfilters 12 so sind, wie in F i g. 5 dargestellt Es ist jedoch jederzeit möglicrL eine andere Filterkombination aufzubauen, mit der ein ähnlicher Effekt wie im vorstehenden beschrieben erzielt werden kann, wobei jedoch diese Filterelemente auch Frequenzcharakteristiken haben können, die sich von der in Fig. 5 dargestellten Charakteristik unterscheiden.

Bei den Ausführungsformen gemäß F i g. 1 und F i g. 5 wird ein einziger elektroakustischer Wandler 5 als Lautsprecher und als Mikrophon verwendet, der in Form einer Hörkapsel in das Ohr des Benutzers eingesetzt und sowohl als Hörer als auch als Mikrophon verwendet werden kann. In F i g. 8 ist eine Ausführungs-

in form des Umschaltgenerators 9 dargestellt Der Umschaltgenerator 9 kann ein Begrenzungsverstärker sein, der das Tonfrequenzeingangssignal von dem Tonfrequenzverstärker 8 entsprechend F* i g. I oder von dem elektroakustischen Wandler 5 gemäß F i g. 4 bis zu

!5 einem Sättigungspunkt verstärkt und anschließend gleichgerichtet. Das gesättigte und gleichgerichtete Signal wird als Umschaltsteuersignal für die Sende-Empfangsschaltung verwendet Hierzu benötigt man ein ausreichend großes Signal-Kausch-Verhältnis am Kmgang des Umschaltgeneralors. d. h. am Ausgang des elektroakustischen Wandlers oder am Ausgang des die Ausgangsleistung des Wandlers verstärkenden Tonfrequenzverstärkers. Wenn ein Wandler in Form eines Ohrstöpsels als Mikrophon verwendet wird und der Wandler in das Ohr des Benutzers eingesetzt ist, dann wird die Stimme des Benutzers auf dem äußeren Schallweg zu dem Mikrophon ziemlich stark geschwächt, so daß das Signal-Rausch-Verhältnis nicht ausreichend hocli liegt Dies führt jedoch zu einer

jo großen Wahrscheinlichkeit einer Fehlbetätigung durch das Rauschen der Umschaltsignalerzeugungseinrichtung. Dementsprechend wird ein Umschaltgenerator 9, wie er in dem Schaltplan gemäß F i g. 8 dargestellt ist in dem System gemäß der Erfindung bevorzugt

In F i g. 8 bezeichnet das Bezugszeichen 90 eine Eingangsklemme für das Tonfrequenzsignal vom Tonfrequenzverstärker 8 von Fig. 1 oder von dem Tiefpaßfilter 12 gemäß F i g. 4.

Der Benutzer des Funksprechgerätes kann einen Impulston mit hohem Scheitelwert an der Tonaufnahmefläche des in seinem Ohr eingesetzten Hörstöpselwandlers erzeugen, wenn er seine Zähne aufeinanderschlägt oder wenn er mit der Zunge schnalzt oder wenn er seinen Speichel hinunterwürgt. Dieser Impulston mit hohem Scheitelwert wie er von der speziellen Stimmlage des Benutzers erzielt wird, wird von dem WandlerS in ein elektrisches Impulssignal umgewandelt und der Eingangsklemme 90 zugeführt

Das durch die spezielle Stimmlage des Benutzers an

so die Klemme 90 gelangende Impulssignal triggert den Umschaltgenerator. Der gestrichelt umrandete Block stellt einen monostabilen Multivibrator 96 dar, welcher eine Stellklemme Sund eine Rückstellklemme Rbesitzt Der Ausgang einer Torschaltung 92 ist mit der Klemme S verbunden. Der Ausgang einer weiteren Torschaltung 93 ist mit der Rückstellklemme R verbundea Ein ebenfalls gestrichelt umrandeter Block 97 stellt eine Verzögerungseinrichtung dar, welche dem Eingangssignal eine bestimmte Zeitverzögerung vermittelt Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 96 ist auf den Eingang der Verzögerungseinrichtung 97 geschaltet der umgekehrte Ausgang der Verzögerungseinrichtung 97 ist auf einen Eingang der Torschaltung 92 geschaltet während der nichtumgekehrte Ausgang der Verzögerungseinrichtung 97 auf einen Eingang der Torschaltung 93 geschaltet ist. Der weitere Eingang der Torschaltung 92 und der Torschaltung 93 bilden das Signal an der Klemme 90.

Unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm der F i g. 9 wird die Arbeitsweise des Umschaltgenerators der Fig.8 erläutert. Das an der Klemme 90 durch die spezielle Stimme des Benutzers erzeugte Impulssignal hat eine ausreichend hohe Spitzenspannung und kann ■> dementsprechend leicht von der Rauschspannung aufgrund des Unterschiedes des Spitzenspannungswertes wwerschieden werden. Der monostabile Multivibrator 96 kann dementsprechend durch ein Signal getriggert werden, welches ein ausreichend großes Signal -Rauschspannungsverhältnis besitzt.

Wenn sich der Multivibrator 96 in seinem Rückstellzustand befindet, dann wird das Impulssignal von der Klemme 90 über die Torschaltung 92 zu der Klemme S des Multivibrators 96 übertragen, so daß der Multivibra- ι '> tor % angetriggert wird. Der Einschaltzustand des Multivibrators 96 hält für eine bestimmte Zeitspanne an, die durch die Zeitkonstante der Schaltung aus der Kapazität Cs und dem Wiueisianu nj bestimmt ist. Nach einer bestimmten Zeitspanne stellt sich der Multivibra- m tor selbsttätig zurück. Dies ergibt sich aus dem Zeitdiagramm (A) der Fig.9. Entsprechend diesem Zeitdiagramm wird das Eingangssignal durch P charakterisiert. Das Ausgangssignal des Umschaltgenerators ist mit rbezeichnet. Das eine hohe Spitzenspan- 2s nung besitzende Signal Γ schaltet das Funksprechgerät auf »Senden«; wenn das Signal T einen niedrigen Spannungspegel hat, wird das Funksprechgerät auf »Empfang« umgeschaltet.

Wenn der Benutzer das Funksprechgerät für eine ro längere Zeitdauer, als diese durch die Zeitkonstante C₃, /?i bestimmt ist. auf »Senden« halten will, muß er ein weiteres spezifisches Stimmensignal erzeugen, nachdem sich der Multivibrator % selbsttätig zurückgestellt hat. Diese Funktion ist in dem Zeitdiagramm (B) der F i g. 9 )5 dargestellt.

Wenn der Benutzer das Funksprechgerät auf »Empfang« schalten will, während der Multivibrator 96 noch in seinem eingeschalteten Zustand sich befindet und dementsprechend das Funksprechgerät auf »Senden« geschaltet ist, dann muß der Benutzer ebenfalls das spezifische Stimmsignal erzeugen. Dieses Stimmsignal erzeugt ein Impulssignal an der Klemme 90 in F i g. 8, welches über die Torschaltung 93 der Rückstellklemme R des Multivibrators 96 zugeleitet wird, so daß der Multivibrator zurückgestellt wird und das Funksprechgerät auf »Empfang« geschaltet wird Diese Arbeitsweise ist durch das Zeitdiagramm (C) in F i g. 9 veranschaulicht.

Es ist für den Fachmann verständlich, daß die Verzögerungseinrichtung 97 vorgesehen wird, um ein Prellen des Multivibrators auszuschließen. Wenn keine Verzögerungsschaltung in der Steuerung der Torschaltung 92 und der Torschaltung 93 vorgesehen wird, dann wird das Impulssignal an der Klemme 90 wechselweise zu der Klemme Sund der Klemme R, und zwar je für die Zeitdauer der Impulsbreite an der Klemme 90 übertragen, so daß es zu einem Einschalt-Abschalt-Prel-Ien des Multivibrators 96 kommen würde. Der Betrag dieser Verzögerung wird durch die Zeitkonstante der Schaltung aus der Kapazität C₄ und dem Widerstand Λ, bestimmt

In F i g. 10 ist nun eine weitere Ausführungsform eines Umschaltgenerators dargestellt, die in dem Funksprechgerät verwendet werden kann. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig.8 beschrieben, kann der Benutzer des Funksprechgerätes den Umschaltgenerator gemäß F i g. 8 mit ausreichender Betriebssicherheit umtriggern, indem er ein impulsives Geräusch mit hohem Spitzenwert an der Schalleingangsfläche eines ohrstöpselförmigen Wandlers, welcher in sein Ohr eingesetzt ist, erzeugt, und zwar indem er seine Zähne aufeinanderschlägt, mit der Zunge schnalzt oder ein entsprechendes Speichelgeräusch erzeugt. Es kann jedoch auch durch irgendeinen Zufall ein einzelner Geräuschimpuls mit verhältnismäßig hohem Scheitelwert auf die Schalleingangsfläche des Wandlers auftreffen, was zu einer Fehlbetätigung der Umschaltsignalerzeugungseinrichtung führen würde. Eine derartige Fehlbetätigung kann entsprechend der in Fig. 10 dargestellten Schaltung verhindert werden, wodurch die Betriebssicherheit des Umschaltgenerators erhöht wird. Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform wird der monostabile Multivibrator % durch ein Paar zwei aufeinanderfolgender Impulse oder durch einen Impuls einer bestimmten Breite angetriggert, während cm eiMieinet liVipün ucn rnöfiösiaL/iiCn müiiiVii/rsicr abtriggert.

Die Klemme 90 in Fig. 10 ist die Eingangsklemme des Niederfrequenzsignals von dem Tonfrequenzverstärker 8 in F i g. 1 oder vom Tiefpaßfilter 12 in Fi g. 4. Diese Eingangsklemme ist auf einen Eingang jeder der Torschaltungen 91, 92 und 93 in Fig. 10 geschaltet. Der Ausgang der Torschaltung 91 ist mit der Einstellklemme des ersten monostabilen Multivibrators 94 verbunden. Der Ausgang des ersten Multivibrators 94 ist mit dem Eingang einer ersten Verzögerungseinrichtung 95 verbunden. Der umgekehrte Ausgang der ersten Verzögerungseinrichtung 95 ist mit einem Eingang der Torschaltung 91 verbunden. Der nicht umgekehrte Ausgang der ersten Verzögerungseinrichtung 95 ist mit einem Eingang der Torschaltung 92 verbunden.

Der Ausgang der zweiten Torschaltung 92 ist mit der Einstellklemme Sdes zweiten monostabilen Multivibrators 96 verbunden. Der Ausgang des zweiten Multivibrators 96 ist mit dem Eingang einer zweiten Verzögerungseinrichtung 97 verbunden. Der umgekehrte Ausgang der zweiten Verzögerungseinrichtung 97 ist mit dem dritten Eingang je der ersten Torschaltung 91 und der zweiten Torschaltung 92 verbunden. Der nicht umgekehrte Ausgang der zweiten Verzögerungseinrichtung 97 ist mit einem Eingang einer dritten Torschaltung 93 verbunden. Der Ausgang der dritten Torschaltung 93 ist mit der Rückstellklemme R der zweiten Multivibratoreinrichtung 96 verbunden.

Die Arbeitsweise der ersten Verzögerungseinrichtung 95 und der zweiten Verzögerungseinrichtung 97 gemäß Fig. 10 ist dieselbe wie die Arbeitsweise der Verzögerungseinrichtung 97 in Fig.8 und bedarf dementsprechend keiner weiteren Erläuterung.

Die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 10 wird nun in Verbindung mit dem Arbeitsdiagramm gemäß F i g. 11 erläutert. Wenn der erste monostabile Multivibrator 94 und der zweite monostabile Multivibrator 96 beide im Ruhezustand sind, dann wird der Eingangsimpuls P\ an der Eingangsklemme 90 über die erste Torschaltung 91 zu der Anschaltklemme des ersten monostabilen Multivibrators 94 geleitet, so daß der Multivibrator 94 angetriggert wird. Die Ausgangsspannung des Multivibrators 94 kommt für die Zeitdauer fi auf einen hohen Pegel, wie dies durch die Wellenform (T\) in F i g. 11 dargestellt ist Die Zeit fi wird durch die Zeitkonstante der Schaltung aus der Kapazität C₁ und einem Widerstand Kj bestimmt Nach einer Zeitverzögerung von du gerechnet von dem Augenblick an, an welchem der erste Multivibrator 94 angetriggert wird,

wird die erste Torschaltung 91 nichtleitend, wie dies durch die Wellenform (G\) in F i g. 11 dargestellt ist, und zwar aufgrund des Eingangssignals von dem umgekehrten Ausgang der ersten Verzögerungseinrichtung 95. Die zweite Torschaltung 92 wird leitend, und zwar aufgrund des Eingangssignal von dem nicht umgekehrten Ausgang der ersten Verzögerungseinrichtung 95. Die Dauer von ώ wird durch die Zeitkonstante der Schaltung aus einer Kapazität C₂ und einem Widerstand R₂ bestimmt.

Bestimmungsgemäß soll I, langer sein als die Dauer von d\. Die Dauer von d\ soll größer sein als die Breite des Eingangsimpulses P\. Das Intervall zwischen den aufeinanderfolgenden beiden Eingangsimpulsen wird so ausgewählt, daß es größer als d\ und kleiner als ίι ist. Dementsprechend gelangt der zweite Eingangsimpuls P₂ an die Eingangsklemme, wenn die erste Torschaltung 9 nichtleitend und die zweite Torschaltung 92 leitend ist.

zu unterbrechen. Das Funksprechgerät wird dementsprechend auf Empfang geschaltet.

Wenn ein einzelner Geräuschimpuls mit einer hohen Spitzenspannung an der Eingangsklemme durch irgend-

ί einen Zufall eintrifft, dann wird der erste Multivibrator 94 in ähnlicher Weise, wie durch P₁ und t\ in Fig. 11 dargestellt, getriggert. Die Wahrscheinlichkeit, daß ein zweiter Geräuschimpuls an der Stelle des Impulses Pi gemäß Fig. 11 eintrifft, ist jedoch sehr gering. Der erste Multivibrator 94 kommt dementsprechend selbsttätig in seinen Ruhezustand, so daß eine Fehlbetiitigung des zweiter Multivibrators 96 durch irgendein Geräusch ausgeschlossen wird.

Als Ausführungsbeispiel wurden die Zeitspannungen

i^r> in einer Kombination gewählt, bei der d\=d₂ —0.2 s, /, = 0.4 ·■ und /2—10 s. Diese Zeitspannenkombination hat sich im Versuch als sehr zufriedenstellend erwiesen. Es ist verständlich, daß die in Fig. 10 dargestellte

j__ . ι ι

ULiiivimpritllvllu

über die zweite Torschaltung 92 zu der Einschaltklemme 5 des zweiten Multivibrators % geleitet, so daß der Multivibrator 96 angetriggert wird. Der Einschaltzustand des Multivibrators 96 hält für eine vorbestimmte Zeitdauer I₂ an, wie dies durch die Wellenform (7J) in Fig. 11 dargestellt ist. Dabei wird /2 durch die Zeitkonstante der Schaltung aus einer Kapazität G und einem Widerstand Rj bestimmt. Der Ausgang dieses Multivibrators 96 an der Klemme 99 wird als Umschaltsteuersignal für die Sende-Empfangsschaltung verwendet.

Nach einer Zeitverzögerung <£, gerechnet von dem Augenblick an, wenn der zweite Multivibrator % angetriggert wird, wird die erste Torschaltung 91 und die zweite Torschaltung 92 nichtleitend, und zwar aufgrund des Eingangssignals von dem umgekehrten Ausgang der zweiten Verzögerungseinrichtung 97. Die dritte Torschaltung 93 wird aufgrund des Eingangssignals von dem nich». umgekehrten Ausgang der zweiten Verzögerungseinrichtung 97 leitend.

Der leitende Zustand einer Torschaltung ist durch ein Signal mit hohem Pegel und der nichtleitende Zustand einer Torschaltung durch ei.'i Signal mit einem niedrigen Pegel charakterisiert, wie dies in den Wellenformen (CO, (G₂) und (G₃) in Fig. 11 dargestellt ist. (G,) charakterisiert den Zustand der ersten Torschaltung 91, wie dies in dem vorhergehenden Absatz beschrieben wurde. (G₂) charakterisiert den Zustand der zweiten Torschaltung 92, welche durch den nicht umgekehrten Ausgang der ersten Verzögerungseinrichtung 95 leitend und durch den umgekehrten Ausgang der zweiten Verzögerungseinrichtung 97 nichtleitend wird. (Gi) charakterisiert den Zustand der dritten Torschaltung 93, welche so lange leitend bleibt, als der nicht umgekehrte Ausgang von der zweiten Verzögerungseinrichtung 97 sich auf einem hohen Spannungspegel befindet.

Die Zeitverzögerung <4 wird durch die Zeitkonstante der Schaltung aus einer Kapazität C, und einem Widerstand R₄ bestimmt.

Wenn ein dritter Eingangsimpuls Py an der Eingangsklemme 90 auftaucht, solange sich die dritte Torschaltung 93 in leitendem Zustand befindet, dann wird dieser dritte Eingangsimpuls durch die dritte Torschaltung 93 der Rückstellklemme R des zweiten Multivibrators 96 zugeleitet, so daß der Multivibrator 96 abgetriggert wird. Dementsprechend wird die dritte Torschaltung 33 nichtleitend und die erste Torschaltung 91 leitend, und zwar nach der Zeitverzögerung cfc. Dies bedeutet daß der dritte F.ingangsimpuls Pj dazu dient, um die Sendung c„i,„ii,,„„

kann, das eine entsprechende Breite besitzt, die dem Intervall der aufeinanderfolgenden zwei Impulse P, und P₂ entspricht. Die Betätigung der Schaltung gemäß F i g. 10 durch einen einzigen Impuls einer entsprechenden Breite wird nunmehr im Zusammenhang mit dem in

.'s F i g. 12 dargetellten Zeitdiagramm beschrieben.

Wenn unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 12 ein Impuls einer entsprechenden Breite P Ί an der Eingangsklemme eintrifft, dann wird der erste Multivibrator 94 angetriggert. Er verbleibt in diesem Zustand

Jo für eine bestimmte Zeitspanne t'\, die (T\) in Fig. 12 entspricht. Nach einer Zeitverzögerung von d\ wird die zweite Torschaltung 92 leitend. Wenn die Zeitspanne des Impulses P \ genügend lang ist, dann wird ein Teil des Impulses P \ durch die nunmehr leitende zweite

J^ri Torschaltung 92 übertragen, so daß der zweite Multivibrator 96 angetriggert wird. Der zweite Multivibrator 96 kommt also in seinen Einschaltzustand, wie dies durch die Wellenform (T₂) in F i g. 12 dargestellt ist. Das Ausgangssignal des zweiten Multivibrators %

ίο schaltet das Funksprechgerät auf »Senden«.

Nach einer Zeitverzögerung von d'2 durch <^xe zweite Verzögerungseinrichtung 97 wird die erste Torschaltung 91 und die zweite Torschaltung 92 nichtleitend, wogegen die dritte Torschaltung 93 leitend wird. Es sei

•»5 festgestellt, daß, wenn die Breite des Impulses P \ zu groß ist, ein Teil des Impulses nun die jetzt leitende dritte Torschaltung 93 passieren kann, so daß der zweite Multivibrator 96 abgetriggert wird. Um diese Fehlbetätigung zu vermeiden, muß also der Impuls P \ eine entsprechende Breite haben. Bei der praktischen Ausführung kann der Benutzer die Erzeugung des Impulses P Ί beenden, wenn er festgestellt hai, daß der zweite Multivibrator angetriggert ist.

Um die Sendung zu unterbrechen und um das Funksprechgerät auf Empfang zu schalten, muß an der Eingangsklemrne 90 ein zweiter Impuls P 2 erzeugt werden, dessen Breite kleiner als d'₂ ist Dieser Impuls P 2 wird über die nunmehr leitende dritte Torschaltung 93 übertragen, so daß der zweite Multivibrator 96 in derselben Weise wie im Zusammenhang mit F i g. 11 beschrieben abgetriggert wird.

Im Rahmen eines Ausführungsbeispiels wurden die Zeitspannen in folgender Kombination gewählt: d't=0,5s, Cf₂ = 0,2 s, f'i=0,6s und f'₂=10s. Diese Kombination der Zeitspannen erwies sich bei den praktischen Erprobungen als sehr zufriedenstellend.

Bei den in Fig. 8 und 10 dargestellten Ausführungsformen eines Umschaltgenerators 9 wurde ein monosta-

bilcr Multivibrator verwendet, der nach einer bestimmten Zeitspanne, gerechnet von dem Augenblick des ^ntriggerns, selbsttätig in seinen Ruhezustand zurückkehrt. Dies bedeutet, daß also der Sendebetrieb des Funksprechgerätes selbsttätig auf »Empfang« nach '> einer bestimmten Dauer zurückkehrt. Wenn diese selbständige Rückstellung auf »Empfang« bei der Betätigung des Funksprechgerätes nicht erforderlich ist, dann kann anstelle des monostabilen Multivibrators ein bistabiler Multivibrator, d. h. also ein Flipflop der in F.insehalt-Abschalt-Gattung, verwendet werden.

Bei der in Fig. IO dargestellten Ausführungsform wird ein Paar von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen oder ein eine ausreichende Breite aufweisender, einziger Impuls verwendet, um die Schaltung von r> »Empfang« auf »Senden« umzuschalten, während ein einziger Impuls, der ziemlich schmai ist, verwendet wird, um dar »Senden« zu unterbrechen und die Schaltung auf λ l~ mπιο netJt

daß auch ein Paar von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen verwendet werden kann, um das »Senden« zu unterbrechen, und zwar zwecks Vermeidung einer Fehlbetätigung durch Rauschen oder ein Nebengeräusch.

Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform eines Umschalt- 2·> generators, bei dem ein Paar von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen zur Unterbrechung des Sendebetriebes als auch zur Umschaltung der Schaltung des Funksprechgerätes auf »Senden« verwendet wird. Die Schaltung gemäß Fig. 13 ähnelt im Aufbau der in Schaltung der F i g. 10. In der Schaltung gemäß Fig. 13 ist der umgekehrte Ausgang von der zweiten Verzögerungseinrichtung 97 mit einem Eingang einer vierten Torschaltung 98 verbunden; der andere Eingang der Torschaltung 98 ist der Ausgang der zweiten Torschal- J^ tung 92. Der Ausgang der Torschaltung 98 ist auf die Einschaltklemme 5 des zweiten Multivibrators % aufgeschaltet.

Im Betrieb triggert der erste Eingangsimpuls den ersten Multivibrator 94 an. Der zweite Eingangsimpuls triggert den zweiten Multivibrator 96 über die zweite Torschaltung 92 und die vierte Torschaltung 98 an. Der Einschaitzustand des Multivibrators 96 bleibt für eine bestimmte Zeitspanne bestehen, wenn kein Eingangssignal an der Eingangsklemme vorliegt.

Wenn während der Zeitspanne, in der der zweite Multivibrator 96 sich in seinem angeschalteten Zustand befindet, ein Impuls an der Eingangsklemme eintrifft, dann triggert dieser Impuls den ersten Multivibrator 94 an, wobei die zweite Torschaltung 92 leitend wird. Wenn jedoch in einer bestimmten Zeitspanne kein nachfolgender Impuls auftrifft, wird der erste Multivibrator 94 nach eir.er bestimmten Zeitspanne in seinen Ruhezustand zurückgeführt, so daß kein Signal über die zweite Torschaltung 92 zu der dritten Torschaltung 93 übertragen wird.

Multivibrator % sich im eingeschalteten Zustand befindet, ein Paar von aufeinanderfolgenden zwei Impulsen an der Eingangsklemme durch den Benutzer des Funksprechgerätes erzeugt wird, dann triggert der erste Impuls des Impulspaares den ersten Multivibrator 94 an, während der zweite Impuls durch die dann leitende zweite Torschaltung 92 zu dem Eingang der dritten Torschaltung 93 übertragen wird. Die dritte Torschaltung 93 ist zu dieser Zeit leitend. Der Ausgang der dritten Torschaltung 93 triggert den zweiten Multivibrator 96 an. Auf diese Weise wird der Sendebetrieb des Funksprechgerätes durch ein Paar von aufeinanderfolgenden zwei Impulsen unterbrochen. Es ist verständlich und bedarf keiner weiteren Beschreibung, daß die Schaltung gemäß Fig. 13 durch einen einzigen imrjuls entsprechender Breite betätigt werden kann, wenn die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 13 im Zusammenhang mit dem Zeitdiagramm gemäß F i g. 12 betrachtet wird.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sendeempfangsumschaltung für ein einen Sender und Empfänger aufweisendes Funksprechgerät mit einem elektroakustischen Wandler, der sowohl als Lautsprecher als auch als Mikrophon verwendet wird und im Ohr des Benutzers eingesetzt ist, und mit einer Antennenumschalteinrichtung, durch welche die Antenne entweder auf den Eingang des Empfängers oder auf den Ausgang des Senders geschaltet wird, wobei das Umschaltsteuersignal aus einem Tonfrequenzsignal gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltsteuersignal durch ein spezielles Geräusch des Benutzers hervorgerufen wird, das nicht über den äußeren Schallweg, sondern über den Körper des Benutzers an den Wandler gelangt, und daß zum Trennen des Umschaltsteuersignals vom auszusendenden Tonfrequenzsignal am Ausgang des Funkgerätes eine Trennschaltung (4 bzw. 11, 12) zwischen dem Wandler (5) einerseits und dem Empfänger (3) sowie einem die Antennenumschalteinrichtung (2) ansteuernden Umschaltgenerator (9) andererseits geschaltet ist

2. Sende-Empfangsumschaltung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschaltung ein zwischen dem Ausgang des Empfängers (3) und dem Wandler (5) geschaltetes Hochpaßfilter (11) und ein zwischen dem Wandler (5) und dem Eingang des Umschaltgene-Uors (9) geschaltetes Tiefpaßfilter (12) aufweist (F ig. 4,6,7).

3. Sendeempfangsumschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d*ß die Trennschaltung weiterhin einen Gabelübertraget (13) besitzt, der zwischen das Hochpaßfilter (11) und den Wandler (5) geschaltet ist (F ig. 6).

4. Sendeempfangsumschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschaltung weiterhin ein Impedanzelement (14) aufweist, das zwischen das Hochpaßfilter (11) und den Wandler (5) zur Scheinwiderstandsanpassung geschaltet ist.

5. Sendeempfangsumschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschaltgenerator (9) einen Multivibrator (96) mit einem Setzeingang (S) und einem Rückstelleingang (R) sowie einem das Umschaltsteuersignal liefernden Ausgang (99) aufweist und daß eine auf den Ausgang (99) des Multivibrators (96) geschaltete Verzögerungsschaltung (97) vorgesehen ist, die eine an den Setzeingang (S) angeschlossene und zur Übertragung des Umschaltsteuersignals dienende Torschaltung (92) sowie eine an den Rückstelleingang (R) angeschlossene Torschaltung (93) ansteuert.

6. Sendeempfangsumschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Multivibrator (96) ein monostabiler Multivibrator ist, der selbsttätig in seinen Rückstellzustand zurückkehrt, wenn der Setzzustand eine bestimmte Zeitdauer bestanden hat.