DE595881C - Vierdrahtverbindung mit Echosperren - Google Patents

Description

Bei der Verwendung von Echosperren für Vierdrahtverbindungen treten bei großer Länge der Vierdrahtverbindungen insbesondere zwei Schwierigkeiten auf, die sich bis jetzt noch nicht haben vermeiden lassen. Die eine Schwierigkeit liegt in der Wartezeit, die zwischen dem Gespräehsende des einen Teilnehmers und dem Gesprächsanfang des anderen Teilnehmers vergehen muß, damit die Vierdrahtverbindung aus dem Betriebszustand für die eine Gesprächsrichtung über den Ruhezustand in den Betriebszustand für die andere Gesprächsrichtung gebracht werden kann. Die zweite Schwierigkeit besteht darin, daß sich unter gewissen Betriebsbedingungen beide Teilnehmer gegenseitig den Weg versperren, so daß keiner von den Sprechströmen des anderen erreicht wird.
Die Erfindung gibt einen Weg zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten an. Man könnte zunächst vielleicht daran denken," Anordnungen zu verwenden, wie sie zur Beseitigung der elektro-akustischen Rückkopplung in Teilnehmerstationen bekannt sind. Es handelt sich hier um Leitungsgabeln, die im Gegensatz zu einer Vierdrahtverbindung den zweidrähtigen Übertragungsweg an seinem Ende in einen das Mikrophon enthaltenden Sendezweig und einen den Lautsprecher enthaltenden Empfangszweig aufteilen, ohne daß, wie es bei der Vierdrahtverbindung der Fall ist, eine Wiedervereinigung der beiden Einzelwege durch eine zweite Gabelstelle stattfindet. Da infolge der Verwendung von Verstärkern in den beiden Einzelwegen die Gefahr akustischer Rückkopplungen besteht, verwendet man Sperrvorrichtungen nach Art von Echo- oder Rückkopplungssperren, die derart ausgebildet und geschaltet sind, daß stets einer der beiden Wege gesperrt ist. Es ist beispielsweise möglich, an jedem der beiden Einzelwege eine Echosperre anzuschließen, die bei Übertragung von Sprechströmen den anderen Weg sperrt, und durch eine gegenseitige Abhängigkeit der Sperren dafür zu sorgen, daß eine Fehlbetätigung durch reflektierte Ströme nicht eintreten kann. Eine solche Anordnung läßt sich aber für den vorliegenden Fall einer langen Vierdrahtverbindung nicht brauchen, da sich bei dieser bereits an jeder Gabelstelle eine Echosperre befindet und die Verwendung von zwei mit den beiden Vierdrahtzweigen verbundenen Echosperren an jeder Gabelstelle zu dem be-

reits eingangs angegebenen Nachteil führen würde, daß unter Umständen eine gleichzeitige Sperrung beider Wege eintreten kann. Die erwähnten Schwierigkeiten werden gemaß der Erfindung dadurch beseitigt, daß an den abgehenden Vierdrahtzweig zusätzliche Schaltvorrichtungen angeschlossen sind, die, ohne auf den ankommenden Vierdrahtzweig einzuwirken, bei Übertragung von Nachrichtenströmen im abgehenden Vier drahtzweig die Sperrung dieses Zweiges durch im anderen Vierdrahtzweig ankommende Nachrichtenströme verhindern. Es wird hierdurch eine wesentliche Verminderung der Wartezeit erreicht. Auch die Wahrscheinlichkeit dafür, daß sich die Teilnehmer gegenseitig den Weg versperren, wird wesentlich herabgesetzt. Ein weiterer Vorteil ist es, daß durch die Anbringung der Echosperren in der Nähe der Gabelstellen beim Hintereinanderschalten mehrerer Vierdrahtverbindungen eine leichte Abschaltung der überzähligen Echosperren möglich ist. Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, in der an Hand der Zeichnung drei Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.

Fig. ι zeigt eine Vierdrahtleitung, die mit den neuen Echosperren ausgerüstet ist. Fig. 2 und 3 zeigen nur die eine Seite einer Vierdrahtleitung mit anderen Ausführungsformen der Echosperre.

Fig. ι zeigt eine Vierdrahtleitung zwischen zwei Zweidrahtleitungen L und U, und zwar besitzt diese Vierdrahtleitung einen Stromweg LL für die-Übertragungsrichtung von L nach L' und einen Stromweg LL' für die umgekehrte Richtung. Mit V₁, V₂, V₁' und F₂' sind vier der üblichen Einwegverstärker bezeichnet. An den Gabelstellen befinden sich die bekannten Ausgleichsübertrager A bzw. A' mit den Leitungsnachbildungen N bzw. N'-Die punktierten Teile von LL' und LL sollen andeuten, daß dieser mittlere Teil der Vierdrahtleitungen beliebig lang sein kann.

Die Sperrvorrichtungen befinden sich, verglichen mit der Gesamtlänge der Vierdrahtleitung, verhältnismäßig nahe an den Leitungsenden, während mit dem mittleren Teil keine Sperren verbunden sind. Die Sperrvorrichtung an der Gabelstelle der Zweidrahtleitung L besteht im wesentlichen aus zwei Verstärkern mit Gleichrichtern RV₁ und RV₂ und zwei von diesen gesteuerten Relais R₁ und R₂. Der Gleichrichter RV₂ soll in Verbindung mit dem Relais R₂ entsprechend einer normalen Echosperre wirken, indem er bei Sprachübertragung über den oberen Vierdrahtzweig LU den unteren Vierdrahtzweig LL kurzschließt. Der Gleichrichter RV₁ hat dagegen die Aufgabe, durch Betätigung des Relais R₁ unter bestimmten Umständen ein Sperren des unteren Vierdrahtzweiges LL durch die vom oberen Vierdrahtzweig LU abgezweigte Echosperre zu verhindern.

Die Forderung, daß der zur. Echosperre gehörende Gleichrichter RV₂ nur auf die über den oberen Vierdrahtzweig LU ankommenden Signalströme anspricht, während er durch die über die Zweidrahtleitung L ankommenden Signalströme nicht betätigt werden darf, ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch erfüllt, daß der Eingang des Gleichrichters RV₂ parallel an die Klemmen der Nachbildung N angeschlossen ist. Man nutzt hier die bekannte Tatsache aus, daß bei bestimmter Bemessung der Gabelschaltung, nämlich dann, wenn die Scheinwiderstände der Leitung und der Nachbildung einander gleich sind und der Ausgangsscheinwiderstand des ankommenden Vierdrahtzweiges zu dem Eingangsscheinwiderstand des abgehen-. den Vierdrahtzweiges in einem vom Übersetzungsverhältnis des Übertragers abhängenden bestimmten Verhältnis stehen, die über die Leitung L ankommenden Ströme keine Spannung an den Klemmen der Nachbildung verursachen. Natürlich ist die Stromfreiheit der Nachbildung nicht eine vollkommene, da sich die geforderten Schein wider stände nur bis zu einem gewissen Genauigkeitsgrad verwirklichen lassen, jedoch gelangt praktisch nur etwa i°/₀ der über die Zweidrahtleitung ankommenden Signalenergie in die Nachbildung, so daß eine störende Betätigung der Echosperre durch diese Ströme nicht zu befürchten ist. Bei einer Signalübertragung in der umgekehrten Richtung dagegen teilt sich der vom Ausgang des Verstärkers V₂ kommende . Strom in zwei Hälften, deren eine über die Leitung L und deren andere über die Nachbildung N fließt. In diesem Falle wird also die Echosperre zum Ansprechen kommen.

Das gleiche gilt für die andere Gabelstelle, an der die beiden Zweige der Vierdrahtleitung mit einer Zweidrahtleitung U vereinigt sind. Auch hier besteht die Sperrvorrichtung aus zwei Gleichrichtern mit Verstärkern RV₁ und RV₂' mit den dazugehörigen Relais R₁ undi?₂'."

Es möge nunmehr der an die Leitung L angeschlossene Teilnehmer zu sprechen beginnen. Dann fließen die Sprechströme über die Leitung L zum Ausgleichsübertrager A, wo sie sich teilen. Ein Teil der Energie geht in dem Ausgang des Einwegverstärkers F₂' verloren, während der andere Teil in dem Verstärker V₁ verstärkt und über die Leitung LL weiterübertragen wird. Der Ver-Stärkergleichrichter AF₂ bleibt im Ruhezustand, da aus den oben geschilderten

Gründen praktisch keine Spannung an der Nachbildung. N vorhanden ist, dagegen betätigen die Signalströme den hinter dem Verstärker F₁ angeschlossenen Gleichrichterverstärker RV₁, so daß die Wicklung W₁ des Relais R₁ von einem Gleichstrom bestimmter Stärke durchflossen wird und das Relais seinen Kontakt öffnet. Da dieser Trennkontakt in Reihe mit einem Schließkontakt liegt, der gegebenenfalls den unteren Vierdrahtzweig LL kurzzuschließen bestimmt ist, wird durch das Öffnen des genannten Trennkontaktes ein solcher- Kurzschluß unmöglich gemacht.

Die über die Leitung LL übertragenen Sprechströme gelangen weiterhin über den Verstärker V₂ und den Ausgleichsübertrager Ä zum Teil über die Leitung L' zum anderen Teilnehmer, zum anderen Teil in die Nachbildung N' und den Eingangskreis des - Verstärkergleichrichters .RF₂'. Sie werden hier verstärkt und gleichgerichtet und betätigen dann das Relais R₂', welches mit seinem Kontakt den oberen, in entgegengesetzter

as Richtung durchlässigen Vierdrahtzweig LL' durch Kurzschließen sperrt. Dieser Kurzschluß macht zugleich auch den Verstärkergleichrichter RV₁ durch Kurzschließen seines Eingangsstromkreises unempfindlich.

Außer der Wicklung des Relais R₂' wird auch die Wicklung W₂ des Relais R₁ von dem gleichgerichteten Strom im Ausgang des * Verstärkergleichrichters RV₂ durchflossen, jedoch ist die Erregung derart bemessen, daß der Kontakt des Relais R₁ nicht geöffnet wird. Die Feldwirkung ist außerdem entgegengesetzt zu der Feldwirkung, die bei Erregung des Verstärkergleichrichters RV₁ infolge des Stromflusses durch die Wicklung W₁ hervorgerufen wird. Diese Feldwirkung der Wicklung W₁ ist so groß, daß sie für sich allein den Anker des Relais R₁ anziehen und somit den Trennkontakt öffnen kann, jedoch ist ein Ansprechen des Relais verhindert, wenn gleichzeitig auch die Wicklung W₂' von einem Strom durchflossen wird. Der Zweck dieser Maßnahme ist folgender:

Bei annähernd gleichzeitigem Sprechen beider Teilnehmer besteht erstens die Möglichkeit, daß die von der Leitung L' kommenden Sprechströme über den Verstärker V₁ hinweg zwar später in den Verstärkergleichrichter RV₁ gelangen als die über die Leitung LL ankommenden Sprechströme des anderen Teilnehmers in- den Verstärkergleichrichter RV₂ eintreten, aber doch noch früher als die Kurzschließung des Eingangskreises des Verstärkergleichrichters RV₁ erfolgt, die naturgemäß nur mit einer gewissen Verzögerung vor sich gehen kann. In diesem Falle wird also zwar der Eingang des Gleichrichters ' RF₁' durch das Relais R₂' kurzgeschlossen, jedoch ist inzwischen bereits ein gewisser Teil der von der Leitung L' kommenden Sprechströme in den Gleichrichter RV₁ gelangt und könnte dann kurzzeitig ein Ansprechen des Relais R₁ und damit eine Auftrennung des von der anderen Seite her geschlossenen Kurzschlußstromkreises bewirken, so daß abermals ein gewisses Quantum der in der Leitung LL' fließenden Energie (Sprechströme von der Leitung L' her oder auch Echoströme) in den Verstärkergleichrichter RF₁' gelangen könnte. Dies wird verhindert, indem gleichzeitig mit der Erregung des Relais R₂' auch die Wicklung W₂ des Relais .R₁' von Strom durchflossen wird, deren Feldwirkung durch teilweise Kompensation der Feldwirkung der Wicklung W₁ ein Ansprechen des Relais R₁ unmöglich macht. Auch durch Verwendung eines polarisierten Relais mit zwei Wicklungen könnte dieser Effekt erzielt werden.

Die zweite Möglichkeit bei annähernd gleichzeitigem Sprechen der beiden Teilnehmer ist die, daß die Sprechströme in der Leitung LL' eher in den Verstärkergleichrichter RV₁ gelangen, als die über die Leitung LL übertragenen Sprechströme in den Verstärkergleichrichter RV₂ eintreten. In diesem go Falle wird die Wicklung W₁ früher als die Wicklung W₂ und die Wicklung des Relais R₂ von Strom durchflossen, so daß das Relais R₁ seinen Anker anzieht und ein Kurzschließen der Leitung LL' auch bei einem späteren Ansprechen des Relais R₂ verhindert. Das Relais R₁ kann dabei in bekannter Weise so ausgebildet sein, daß nach einmal erfolgtem Anziehen des Ankers die Schwächung des Erregerstromes bei einem gleichzeitigen Stromfluß durch die gegensinnig gewickelten Wicklungen W₁ und W₂ nicht zu einem Abfallen des Relais führt. Auch dieser Zustand besteht jedoch in der Regel nur kurze Zeit, nämlich nur so lange, bis an der anderen Gabelstelle die Signalstromübertragung über den Übertragungsweg LL durch die Sprechströme des Vierdrahtzweiges LU gesperrt wird.

Falls die beiden Teilnehmer gleichzeitig no oder innerhalb einer gewissen kurzen Zeitspanne nacheinander zu sprechen beginnen, kann sogar der Fall eintreten, daß an beiden Gabelstellen eine Sperrung der Vierdrahtzweige verhindert wird, indem an beiden Seiten die Relais R₁ bzw. R₁ früher als die Relais R₂ bzw. R₂ ansprechen. Dies ist jedoch als ein besonderer Vorteil der gezeigten Anordnung anzusehen, da es besser ist, bei gleichzeitigem Sprechen beider Teilnehmer beide Sprechrichtungen geöffnet zu halten, als beide Wege zu sperren.

Unter gewissen Umständen kann es zweckmäßig sein, zwischen den Ausgleichsübertrager A' und die Anschlußpunkte der Kurzschlußleitung eine Verzögerungsleitung VL', beispielsweise wie in der Figur dargestellt, einzubauen. Dadurch wird vermieden, daß etwa vom Ausgleichsübertrager A' kommende Echoströme an den Kurzschlußkontakten vorbei in die Leitung LL' eintreten, ehe

ίο die Sperrung durch Kurzschluß erfolgt ist. Fig. 2 zeigt eine ähnliche Schaltung, bei der jedoch der Richtverstärker RV₂ zwischen Verstärker V₂ und Ausgleichsübertrager A' angeschlossen ist.

Fig. 3 stellt eine weitere Möglichkeit dar, und zwar liegt hier der Anschluß für den Richtverstärker RV₂' an der Leitung LL vor dem Verstärker V₂.

Diese beiden letzten Anordnungen geben die Möglichkeit auf eine besondere Verzögerungsleitung zu verzichten, wenn die Echosperrenanordnung so weit von dem Ausgleichsübertrager Ä entfernt angeordnet wird, daß die dadurch erzielte größere Leitungslänge die Funktion der früher vorgesehenen Verzögerungsleitung hinsichtlich der Laufzeit erfüllt.

Aus der Erläuterung ist zu ersehen, daß für die von einem Teilnehmer ausgesandten Sprechströme die abgehende Leitung so lange frei ist, als diese Sprechströme andauern. An der Echosperre am anderen Ende der Leitung wird dadurch die von dort abgehende Rückleitung gesperrt. Ein Sperren bereits fließender Sprechströme ist nicht möglich, infolgedessen werden bei gleichzeitigem oder nahezu gleichzeitigem Anfangen beider Teilnehmer beide Leitungen frei sein. Es besteht nicht die Gefahr, daß die Teilnehmer sich gegenseitig die Leitung versperren. Es kann demnach im ungünstigsten Fall ein solcher Betriebszustand eintreten, daß an beiden Endstationen Echowirkungen wahrnehmbar sind, die jedoch beim gleichzeitigen Sprechen beider Teilnehmer nicht so störend wirken, als wenn beim gleichzeitigen Sprechen beider Teilnehmer keiner den anderen hören kann.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vierdrahtverbindung, an deren beiden Gabelstellen je eine Echosperre so angeordnet ist, daß sie durch die Nachrichtenströme im ankommenden Vierdrahtzweig zur Sperrung des abgehenden Vierdrahtzweiges veranlaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an den abgehenden Vierdrahtzweig zusätzliche Schaltvorrichtungen angeschlossen sind, die, ohne auf den ankommenden Vierdrahtzweig einzuwirken, bei Übertragung von Nachrichtenströmen im abgehenden Vierdrahtzweig die Sperrung dieses Zweiges durch im anderen Vierdrahtzweig ankommende Nachrichtenströme verhindern.

2. Schaltungsanordnung nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirksamkeit der mit dem abgehenden Übertragungsweg verbundenen Schaltmittel für die Dauer der Sperrung dieses Weges aufgehoben ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, bei der der abgehende Übertragungsweg durch Kurzschließen gesperrt wird, dadurch .gekennzeichnet, daß in der Kurzschlußverbindung ein von den Strömen im abgehenden Weg gesteuerter Trennkontakt angeordnet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die von den Strömen im ankomtuenden Übertragungsweg gespeiste Sperrvorrichtung außer dem den abgehenden Weg sperrenden Organ eine besondere Wicklung gesteuert wird, die durch Gegenwirkung das Ansprechen der an den abgehenden Weg angeschlossenen, sperrungshindernden Schaltmittel schon vor dem Ansprechen des den abgehenden Weg sperrenden Organs verhindert.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Schaltmittel, die das Eintreffen der Echoströme am Sperrungspunkt bis zur Durchführung des Sperrvorganges verzögern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen