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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung betrifft einen Fernsprechapparat mit einem Mikrofon
insbesondere in einem zugehörigen Handapparat, mit einem Lautsprecher einer Lauthöreinrichtung,
mit Wähleinrichtungen, und mit einer Gabel schaltung zwischen Mikrofon und Lautsprecher
zum Anschließen des Mikrofons und des Lautsprechers an das Fernsprechnetz.
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Bei derartigen Fernsprechapparaten, welche einen Lautsprecher einer
Lauthöreinrichtung entweder integral im Gehäuse oder in einer Zusatzeinrichtung
umfassen, können unerwünschte Pfeiftöne entstehen, wenn der elektrische Pfad zwischen
Mikrofon, Gabelschaltung und Lautsprecher mit der akustischen Strecke vom Lautsprecher
zum Mikrofon eine elektrisch/akustische Mitkopplung besitzt bzw. erzeugt.
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Zwar besitzt die Gabelschaltung die Aufgabe, Mikrofon und Lautsprecher
voneinander elektrisch möglichst zu trennen. Wegen der für jeden Einzelfall verschiedenen
elektrischen Eigenschaften der Anschlußleitung, insbesondere der Eingangsimpedanz
der Fernsprechleitungen, an welche der Fernsprechapparat angekoppelt wird, kann
die Gabelschaltung ihre Aufgabe jedoch nur unzureichend erfüllen: die vom Lautsprecher
abgestrahlten akustischen Signale werden vom Mikrofon aufgefangen, dort in ein elektrisches
Signal umgewandelt, welches über die - nicht ideal trennende -Gabel schaltung wieder
dem Lautsprecher zugeführt wird. Für irgendeine Frequenz, z.B. aus einem stets vorhandenen
Rauschsignal, erfüllt der elektrisch/ akustische Kreis eine Oszillationsbedingung,
und
diese Frequenz schaukelt sich daher in dem Kreis auf und führt
zu störenden akustischen Pfeiftönen.
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Zur Unterdrückung der unerwünschten Pfeiftöne in einem derartigen
Fernsprechapparat ist es bekannt, Mittel vorzusehen, welche die elektrische Strecke
des elektrisch/akustischen Kreises entweder durch Handeinstellung oder automatisch
bedämpfen. Nachteilig ist es dabei, daß neben dem Pfeif signal auch die Nutzsignale
gedämpft werden.
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Bekannt sind darüber hinaus Mittel zum automatischen, selektiven Bedämpfen
der elektrischen Strecke zwischen Mikrofon und Lautsprecher, die neben einer so
langen Ansprechzeit ebenfalls den Nachteil besitzen, das Nutzsignal unerwünscht
zu beeinträchtigen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Fernsprechapparat der eingangs
genannten Art derart weiterzubilden, daß eine wirkungsvolle Unterdrückung unerwünschter
Pfeifsigl.ale in dem elektrisch/akustischen Kreis aus Mikrofon, Gabelschaltung,
Lautsprecher, Mikrofon bei einer lediglich sehr geringen Beeinträchtigung des Nutzsignals
in einfacher Weise möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die vom
Mikrofon über die Gabel schaltung zum Lautsprecher führende elektrische Strecke
ein Netzvorqeqebener werk mit Izeitlich veränderlicher Phasenfunktion eingefügt
ist.
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Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß erfindungsgemäß
die Phasenbedingung, welche zur Verwirklichung einer Mitkopplung, d.h. zur Erzeugung
eines
Oszillations- oder Pfeifsignals erforderlich ist, durch ein zusätzliches Netzwerk
in der elektrischen Strecke ausreichend stark gestört wird, so daß sich keine Pfeifsignale
ausbilden können. Die mit der zeitlichen Anderung der Phasenfunktion des hierfür
vorgesehenen Netzwerks einhergehende Störung eventueller Nutzsignale, d.h. Sprachsignale,
welche vom Fernsprechnetz über die Gabel schaltung zu dem Lautsprecher gelangen
sollen, ist dabei sehr gering und äußert sich selbst bei zeitlichen Phasenänderungen
um 1800, z.B. in Knackgeräusche, welche die Verständlichkeit des empfangenen Sprachsignals
nicht merklich schmälern.
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vorgegebener Bevorzugt ist das Netzwerk mit/zeitlich veränderlicher
Phasenfunktion zwischen Gabel schaltung und Lautsprecher eingefügt, da dann die
von diesem Netzwerk ausgehenden Auswirkungen nur das ankommende Nutzsignal betreffen,
während das abgehende Nutzsignal, welches noch den Einflüssen der Ubertragungsstrecke
ausgesetzt ist, nicht weiter beeinträchtigt wird.
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Bevorzugt wird die Phasen funktion des erfindungsgemäßen zwischengefügten
Netzwerks zetilich periodisch geändert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung enthält das Netzwerk hierzu einen Umschalter, der zwischen Mikrofon
und Lautsprecher abwechselnd einen ersten Streckenabschnitt mit erster Phasendrehung,
und einen zweiten Streckenabschnitt mit zweiter Phasendrehung einfügt, wobei der
zweite Streckenabschnitt bevorzugt eine Zahndrehung besitzt, welche gegenüber dem
ersten Streckenabschnitt
um etwa 1800 geändert ist. Zur Verwirklichung
dieser Ausführungsform kann der erste und der zweite Streckenabschnitt je einen
Verstärker aufweisen, deren Ausgänge übor ein Summierglied mit dem Lautsprecher
verbunden sind.
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Alternativ lassen sich auch Netzwerke verwenden, welche z.B. über
spannungsabhängige kapazitive oder induktive Bauelemente eine zeitvariable Phasenänderung
ermöglichen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Steuerkreis
vorgesehen, der z.B. einen phasenstarren Rückkopplungskreis PLL enthält und z.B.
die Mikrofonspannung abgreift und bei Empfang einer zeitperiodischen Signalkomponenten,
d.h. einem Pfeifsignal, ein Ausgangssignal an das phasenveränderliche Netzwerk abgibt,
welches dann so ausgesteuert wird, daß sich dessen Phasenfunktion einmalig so ändert,
daß die Oszillationsbedingung gestört, und das Pfeif signal beseitigt ist.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild der prinzipiellen
Ausführungsform -der Erfindung; Fig. 2 ein Blockschaltbild einer speziellen Ausführungsform
der Erfindung; und Fig. 3 ein Blockschaltbild einer weiteren speziellen Ausführungsform
der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Fernsprechapparats, der ein
Mikrofon 2 enthält, z.3. die Sprechkapsel
in einem zugehörigen
Handapparat, das über die Gabel schaltung 4 des Fernsprechapparats in einer gewissen,
unvermeidlichen Kopplung mit dem Lautsprecher 6 steht, welcher Bestandteil einer
Lauthöreinrichtung ist, die entweder im Gerätegehäuse oder einem separaten Gehäuse
untergebracht sein kann. Die Gabel schaltung 4 besitzt einen Ausgang 5 zum Anschließen
an eine Leitung des Fernsprechnetztes.
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Zwischen die Gabel schaltung 4 und den Lautsprecher 6 ist ein Netzwerk
8 eingefügt, welches eine zeitlich veränderliche Phasenfunktion besitzt. Eine Anderung
der Phasenfunktion erfolgt entweder durch periodische Aussteuerung einzelner Bauelemente
des Netzwerks 8. Alternativ wird jeweils immer nur dann eine Phasenänderung im Netzwerk
8 erzeugt, wenn in dem Kreis aus Mikrofon 2, Gabelschaltung 4, Netzwerk 8, Lautsprecher
6, Mikrofon 2 das Signal irgendeiner Frequenz sich durch Mitkopplung zu einer Oszillation
aufgeschaukelt hat. Durch Änderung der Phasenfunktion des Netzwerks 8 wird dann
die Oszillationsbedingung gestört, wodurch die Oszillation,.auch Pfeifsignal genannt,
beseitigt wird.
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Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Fernsprechapparats. Über die Gabel schaltung 4 ist das Mikrofon 2 wiederum mit dem
Lautsprecher elektrisch gekoppelt. Zwischen Gabel schaltung 4 und Lautsprecher 8
ist ein Netzwerk 8 mit zeitveränderlicher Phasenfunktion eingefügt.
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Das Netzwerk 8 enthält einen Umschalter 10, der abwechselnd - periodisch
oder nichtperiodisch -einen ersten Streckenabschnitt 12, 16 mit einer ersten Phasendrehung
und einen zweiten Streckenabschnitt
14, 16 mit zweiter Phasendrehung
in den elektrisch/akustischen Kreis des Fernsprechapparats einfügt. Der erste Streckenabschnitt
12, 16 enthält einen ersten Verstärker 12, dessen Ausgang über ein Summierglied
16 dem Lautsprecher 8 zugeführt ist.
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Der zweite Streckenabschnitt 14, 16 enthält einen zweiten Verstärker
14, der eine gegenüber dem ersten Verstärker 12 um etwa 1800 größere Phasendrehung
erzeugt, und dessen Ausgang ebenfalls über das Summierglied 16 dem Lautsprecher
8 zugeführt wird. Der Umschalter 10 wird von irgendeinem Steuerkreis 18 periodisch
bzw. in Abhängigkeit vom Auftreten eines Pfeifsignals am Mikrofon 2 bzw. an irgendeiner
anderen Stelle innerhalb des preises geschaltet.
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Fig. 3 zeigt eine den Fig.1 und 2 entsprechende Ausführungsform der
Schaltung des Fernsprechapparats.
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Das Mikrofon 2 steht wiederum über die Gabelschaltung 4 mit dem Lautsprecher
6 in elektrischer Kopplung. Zwischen Gabelschaltung 4 und Lautsprecher 6 ist das
Netzwerk 8 mit zeitlich variabler Phasenfunktion (t) eingefügt. Der Steuerkreis
18, welcher dem Netzwerk 8 eine zeitlich veränderliche Phasenfunktion verleiht,
enthält einen phasenstarren Rückkopplungskreis PLL, dessen Eingang über dem Mikrofon
2 die Mikrofonspannung abgreift. Der phasenstarre Rückkopplungskreis PLL gibt immer
nur dann eine die Phasenfunktion des Netzwerks 8 verändernde Steuerspannung an seinem
Ausgang ab, wenn das abgegriffene Eingangssignal eine periodische Signalkomponente,
d.h. ein Pfeifsignal mit vorgegebenem Pegel enthält.
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Bei dieser Ausführungsform wird also eine zeitliche Änderung der Phasenfunktion
im elektrisch/akustischen
Kreis 3, 4, 8, 6 immer nur dann erzeugt,
wenn ein Pfeifsignal einen vorgegebenen Sollwert überschreitet.
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Solange das Pfeifsignal den vorgegebenen Sollwert nicht überschreitet,
bleibt die Phase des Netzwerks 8 unverändert.
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Alternativ läßt sich das Netzwerk (8) zwischen Mikrofon (2) und Gabelschaltung
(4) einfügen.
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Eine mit der vorgegebenen zeitlich veränderlichen Phasenfunktion einhergehende
zeitliche Anderung der Dämpfungsfunktion des Netzwerks (8) stört den Zweck des Netzwerks
(8) nicht. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, das Netzwerk (8) so auszulegen,
daß sowohl die Phasenfunktion als auch die Dämpfungsfunktion des Netzwerks die Unterdrückung
der Pfeiftonbildung optimal verhindern und in vorgegebener Weise zeitvariabel gemacht
werden.