DE365294C

DE365294C - Telephonschaltung fuer Verkehr auf langen Leitungen mit hoher Daempfung und Verzerrung

Info

Publication number: DE365294C
Application number: DEN19003D
Authority: DE
Original assignee: DE NL THERMO TELEPHOON MIJ NV
Current assignee: DE NL THERMO TELEPHOON MIJ NV
Priority date: 1920-07-06
Filing date: 1920-07-06
Publication date: 1922-12-14

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AW 14. DEZEMBER 1922

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 365294 KLASSE 21 a GRUPPE 40

(N19003

Naamlooze Vennootschap de Nederlandsche Thermo-Telephoon Maatschappij

in Utrecht, Holland.

Telephonschaltung für Verkehr auf langen Leitungen mit hoher Dämpfung und Verzerrung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Juli 1920 ab.

Die telaphomscihen Fernleitungen haben bekanntlich die Eigenschaft, Töne hoher Frequenz stärker zu dämpfen als solche von geringer Schwingungszahl. Die Dämpfungskonstante der Fernleitungen ist'also eine mit

wachsender Frequenz zunehmende Größe. Die übertragung: mittels des elektromagnetischen Telephons, das für Töne hoher Frequenz verhältnismäßig unempfindlich ist, wird daher mit der. Zunahme der Leitungslänge immer

undeutlicher, indem die hohen Harmonischen der \'okale und die Konsonanten verschwinden.

Nach der Erfindung ist diese Beeinträchtigung des telephonischen Fernverkehrs dadurch auf ein Mindestmaß gebracht, daß als Hörorgan ein Thermotelephon in Verbindung mit einem Verstärker dient. Gegenüber dem elektromagnetischen Telephon 'hat das ίο Thermotelephon einerseits den Vorteil, daß Eigenschwingungen, die der Membran des elektromagnetischen Telephons in hohem und* störendem Maße anhaften, fehlen, anderseits ■hat das Thermotelephon für Töne zwischen 3 000 und 6 000 Schwingungen eine verhält-, nismäßig hohe Empfindlichkeit bei einer verhältnismäßigen Unempfindlichkeit für Töne in der Gegend von 500 bis 1000 Schwingungen. Die stärkere Dämpfung der hohen Töne durch die Fernleitung macht sich daher bei dem Thermotelephon nicht so bemerkbar. Die an sich für den Fernverkehr viel zu geringe absolute Empfindlichkeit des Thermotelephons wird dabei durch die Anwendung des \^Terstärkers so erhöht, daß ungeachtet der geringen Empfindlichkeit eine genügende Lautstärke im Thermotelephon zustande kommt.

Bei dieser Schaltung kann die Wirkung des eigenen Mikrophons auf das Thermotelephon dem Sprechenden unbequem werden. Die übermäßig starke Erregung des eigenen Thermotelephons des Sprechenden kann nach der Erfindung dadurch aufgehoben oder doch in praktisch ausreichender Weise abgeschwächt werden, daß eine Gegensprechschaltung nach Art der Gegensprecheinrichtungen bei der Telegraphie unter Benutzung einer sogenannten »künstlichen« Leitung verwendet wird.

Durch eine besondere selektiv wirkende Bauart des Verstärkers können die ,günstigen Wirkungen des Thermotelephons auf die Sprechübertragung noch erhöht werden. Solche »Selektivität« ist im allgemeinen für Fernsprechschaltungen nicht erwünscht, da dadurch leicht eine Bevorzugung einzelner Schwingungsgebiete eintreten kann, was in Verbindung mit dem elektromagnetischen Telephon mit seinen vielen unkontrollierbaren und von der Temperatur abhängigen Eigenschwingungen zu Unreinheiten in der Sprachübertragung führen kann. Da dies bei einem Thermotelephon als Hörorgan nicht eintritt, kann der Verstärker des Thermotelephons eine derartige Abhängigkeit des Verstärkungsgrades von der Schwingungsfrequenz erhalten, daß die günstigen Wirkungen des Thermotelephons auf die Sprechübertragung ! noch ergänzt werden. Die Selektivität des j Verstärkers wird dann so gewählt, daß er [

z. B. eine flache Selektivitätskurve für das Schwingungsgebiet von 6 000 bis 10 000 hat. Der Verstärker setzt dann gewissermaßen die Rolle des Thermotelephons fort, indem er für dasjenige Gebiet sehr hoher Schwingungszahlen eine Verbesserung schafft, für das das Thermotelephon vermöge seiner besonderen Eigenschaften nicht mehr so günstig wirkt.

Diese Verhältnisse sind durch das Schaubild nach Abb. 1 schematisch erläutert. Die ^: ausgezogene Kurve stellt die Lautstärke des Empfangsthermotelephons in Abhängigkeit von der Frequenz des in den Verstärker eingeleiteten Stroms dar, dessen Stärke als unveränderlich betrachtet wird, wobei der Verstärker als unselektiv gedacht ist. Das Intervall r soll dasjenige Gebiet von Tonfrequenzen darstellen, in welchem die Thermotelephonwirkung als annähernd konstant be-, trachtet werden kann, sofern unselektive Verstärker angewandt werden. Hierbei zeigt sich, daß für die Tongebiete j (tiefe Töne) j und¹ 1 (hohe Töne), die noch für die Bildung der Sprache wesentlich sind, das Thermotelephon eine zu geringe Empfindlichkeit hat. Man kann nun beispielsweise den Verstärker so bauen, daß er eine besondere Selektivität für das Tongebiet t besitzt. Dann wird die Lautstärke des Empfangsthermotelephons ge- ; maß der gestrichelten Kurve im Gebiete t ' günstiger verlaufen als vorher. Man kann ; aber auch auf diese hohen Töne verzichten und dafür die unzureichende Empfindlichkeit des Thermotelephons im Gebiete der tiefen Töne s zu erhöhen streben, damit die Vokale volltönender werden. Man kann endlich die Verstärker so bauen, daß die Verstärkungskurve für beide Gebiete ί und t Maxima aufweist. In diesem Falle würde für die Lautstärke des Thermotelephons die gestrichelte Kurve allein maßgebend sein, und man würde eine nahezu konstante Empfindlichkeit für das gesamte Gebiet g der menschl iahen Sprache erreichen.

Diese Wirkung ist um so wertvoller, als sie durch Zu- und Abschalten von Verstärkungsröhren in 'dem. Maße abgestuft werden kann, wie die Länge der Fernleitung es erforderlich macht. Je länger die Fernleitung ist, um so nötiger ist die Erhöhung der Verstärkung und um so stärker auch die Benachteiligung der hohen Töne der menschlichen Sprache.

Die Anwendung des mit einem Verstärker ausgerüsteten Thermotelephons als Hörorgan im Fernverkehr bietet einen weiteren Vorzug. Bekanntlich wird der telephonischen Reichweite nicht nur durch die Schwächung der Sprechströme eine Grenze gesetzt, sondern auch durch die mit der Länge der Fernleitungen wachsenden Störungsgeräusche, die teils durch Starkstromeinwirkungen, teils

durch atmosphärische Elektrizität und Isolationsfehler 'bedingt sind. Gegen diese hilft das bloße Empfindlichermachen des Hörorgans nichts·, weil auch die Störungsgerausche mitverstärkt werden. Nicht das Empfindlichermaohen des Empfängers, sondern das Stärkermachen des Gebers, also des Mikrophons, ist gegen die Störungen das zweckmäßige Mittel.

ίο Dies wird nach der Erfindung dadurch ermöglicht,, d'aß Widerstand und Impedanz der Spulen des Telephontransformators so klein gemacht werden, daß sie gegen den Widerstand und die Impedanz des Mikrophontransf ormators völlig verschwinden. Es kann dann die Gesamtenergie des an den Klemmen des letzteren. Transformators erzeugten Wechselstromes der Fernleitung zugeführt werden, während bei Anwendung d'es gewöhnlichen elektromagnetischen Telephons anstatt des mit Verstärker ausgerüsteten Tihermotelephons ein beträchtlicher Teil der erzeugten Wechselstromenergie im eigenen Telephon bzw. Telephontransformator verbraucht wird.

Auf der Zeichnung (AbH 2) ist eine Ausführungsform der Schaltung nach 'der Erfindung dargestellt.

Das Thermotelephon α liegt im Stromkreis der Stromquelle b und ist unter Einschaltung von Verstärkerröhren c dem Fernsprechsystem durch einen Transformator mit einer Sekun-•därspule d und zwei Primärspulen e, e^x angekoppelt, die in der einen Fernleitung/ liegen. Zwischen den beiden Spulen e, e¹ "ist die Sekundärspule g des Mikrophontransformators angeschlossen, dessen Primärspule h im Stromkreis der Stromquelle i des Mikrophons k liegt. An die Fernsprechleitungen f ist die künstliche Leitung angeschlossen, die aus einer Anzahl von Widerständen« und Kondensatoren ο besteht.

Spricht der Teilnehmer in- das Mikrophon) k, so teilt sich der Sprechstrom in zwei annähernd gleiche Teile, von denen der eine im Sinne des Pfeiles P¹ durch die Spule e in die wirkliche Fernleitung /, /, der andere im Sinne des Pfeiles P² durch die Spule e¹ in die gleichwertige künstliche Leitung geht. Die Sekundärspuleci des Transf ormators'Ü, e, e¹ wird von entgegengesetzten Wirkungen erregt und bleibt daher nahezu unbeeinflußt.

Wenn dagegen Sprechströme von der wirklichen Fernleitung f, f her eintreffen, so durchfließen sie die beiden Primärspulen e, e¹ in solchem Sinne, daß sich, ihre Indüktions-Wirkungen in der Sekundärspule d addieren. Diese Sprechströme werden daher kräftig verstärkt und im Thermotelephon α hörbar.
• Bei der dargestellten Schaltung ist eine lokale Mikrophonibatterie i vorgesehen. Es ist.auch möglich, mit Zentralbatterieschaltung zu arbeiten, da aber beim Verstärker und Thermotelephon sowieso eine Lokalbatterie nötig ist, kann diese auch· für das Mikrophon mitgebraucht werden. Hierdurch wird' ferner ermöglicht, sogenannte Starkstrommikrophone zu verwenden, die mit einer Gleichstromleistung von 5 bis 10 Watt arbeiten (z.B. Mikrophon Egner-Holmström), während den gewöhnlichen Z. B.-Mikrophonen kaum mehr als 1 Watt Gleiehstromleistung zugeführt werden kann.

Durch' die Vereinigung von Verstärker, Thermotelephon und Starkstrommikrophon ist somit gegenüber den bisher bekannten Stationssohaltungen, für Fernverkehr eine bedeutende Erhöhung der Reichweite der Leitungstelephonie erzielt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Telephonschaltung für Verkehr auf langen Leitungen mit hoher Dämpfung und Verzerrung, dadurch gekennzeichnet, daß als Hörorgan ein Thermotelephon dient, durch dessen Freiheit von Eigenschwingungen und¹ Bevorzugung der Töne höherer Frequenz gegenüber denen niederer Frequenz die Sprachübertragung vervollkommnet wird, wobei zum Ausgleich der geringen Lautstärke des Thermotelephons diesem ein Verstärker vorgeschaltet ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Verstärkung 'des Thermotelephons dienende Verstärker eine Selektivität für bestimmte Schwingungsgebiete aufweist, vermöge welcher dasjenige Schwingungsgebiet, in welchem das Thermotelephon eine vollkommene Sprachübertragung gibt, nach der Höhe oder nach der Tiefe zu erweitert wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.