DE604839C

DE604839C - Switching arrangement for light intercoms

Info

Publication number: DE604839C
Application number: DEZ21446D
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1933-12-21
Filing date: 1933-12-21
Publication date: 1934-10-30

Description

AUSGEGEBEN AM
30. OKTOBER 1934ISSUED ON
OCTOBER 30, 1934

REICH-SPATENTAMTREICH SPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 74 d GRUPPE 8CLASS 74 d GROUP 8

Firma Carl Zeiss in Jena ' Schaltanordnung für LichtsprechgeräteCarl Zeiss company in Jena 'switching arrangement for light communication devices

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Dezember 1933 abPatented in the German Empire on December 21, 1933

Die Erfindung bezieht sich auf Lichtsprechgeräte, also auf Fernsprechgeräte, bei denen zur Übertragung der Sprache vom Sender auf einen Empfänger ein Lichtbündel dient, und zwar auf diejenige Unterart dieser Geräte, mit denen ein Gegensprechen möglich sein soll. Um das letztere zu erreichen, hat man im augemeinen einen Sender und einen Empfänger nahe beieinander angeordnet, um an ein undThe invention relates to light communication devices, that is to say to telephone devices in which a light beam is used to transmit the speech from the transmitter to a receiver, namely to the subspecies of these devices with which two-way communication should be possible. To achieve the latter, one generally has a transmitter and a receiver placed close to each other to connect to and

10, derselben Stelle das Mikrophon und das Telephon zur Verfügung zu haben, um gemeinsame Batterien für den Sender und den Empfänger verwenden zu können u. dgl. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß auf der Senderseite eines Geräts auftretende Schwingungen durch Induktionswirkung auf die Empfangsseite desselben Gerätes übertragen werden, so daß von einer gegen das Mikrophon sprechenden Person im Telephon des Empfängers10, the same place to have the microphone and the telephone available to share To be able to use batteries for the transmitter and the receiver, etc. This arrangement however, it has the disadvantage that vibrations occur on the transmitter side of a device are transmitted by induction to the receiving side of the same device, so that by a person speaking against the microphone on the receiver's telephone

so zugleich auch die eigene Sprache in störender Weise mitgehört wird. Bei Geräten zur Übertragung der Sprache mit elektromagnetischen Wellen, die mit einer modulierten Hochfrequenzschwingung arbeiten, ist die Beseitigung derartiger Störungserscheinungen verhältnismäßig einfach. Bei den Lichtsprechgeräten, die nur mit Niederfrequenz arbeiten, begegnet die Beseitigung dagegen größeren Schwierigkeiten. so at the same time one's own language is overheard in a disturbing way. For devices for transmission the speech with electromagnetic waves that with a modulated high frequency oscillation work, the elimination of such disturbance phenomena is proportionate simple. Encountered with the light communication devices that only work with low frequency the elimination of major difficulties.

Gemäß der Erfindung lassen sich nicht nur diese Schwierigkeiten umgehen, sondern zugleich auch eine weitere Vereinfachung in der Handhabung der Geräte erzielen, wenn man mit dem Mikrophonstromkreis der Senderseite neben dem Sendestromkreis zugleich den Wechselstromkreis eines Gleichrichters koppelt, dessen Gleichstrom man zur Beeinflussung der Empfangsseite des Gerätes verwendet. Ein solcher Gleichstrom tritt dann immer auf, wenn gegen das Mikrophon gesprochen wird. Dabei kann sich das Mikrophon am Ort des Sendegeräts selbst befinden oder an einem davon entfernten Ort. Im letzteren FaIJ wird man das Mikrophon an eine von dem Gerät ausgehende Fernleitung schalten, an die zugleich auch das Telephon für das betreffende Gerät angeschlossen ist.According to the invention, not only can these difficulties be avoided, but at the same time also achieve a further simplification in the handling of the devices, if one works with the microphone circuit on the transmitter side in addition to the transmission circuit at the same time the AC circuit of a rectifier couples, its Direct current is used to influence the receiving side of the device. Such a Direct current always occurs when someone speaks against the microphone. Here can the microphone is at the location of the transmitter itself or at a remote location Location. In the latter case you become the microphone to a trunk line originating from the device, to which the telephone for the device in question is also connected is.

Den erfindungsgemäß erzeugten Gleichstrom kann man z. B. dazu verwenden, die Empfindlichkeit der Empfangseinrichtung während der Dauer des Sprechens zu verringern, indem man damit z. B. den Verstärkungsgrad des Empfangsverstärkers herabsetzt. Dadurch lassen sich bereits die obenerwähnten, durch das Sprechen im Empfänger erzeugten Störungen beseitigen. Die Herabsetzung des Verstärkungsgrades erfolgt zweckmäßig dadurch, daß einem oder mehreren Gittern des zur Verstärkung der Empfangsenergie dienenden Verstärkers eine positive Vorspannung gegeben wird, was insbesondere dann in zweckmäßiger Weise geschehen kann, wenn bei dem Verstärker induktive Kopplung verwendet wird. Störungen des Empfanges können auch dadurch entstehen, daß der Empfänger der Gegenstation den daselbst befindlichen Sender zu Schwingungen anregt und von diesem die Sprache in den Ausgangssender zurückgegebenThe direct current generated according to the invention can be z. B. use to reduce the sensitivity of the receiving device during the duration of speaking by using z. B. reduces the gain of the receiving amplifier. In this way, the above-mentioned disturbances generated by speaking in the receiver can be eliminated. The gain is expediently reduced by applying a positive bias voltage to one or more grids of the amplifier used to amplify the received energy, which can be expediently done when inductive coupling is used in the amplifier. Disturbances in reception can also arise from the fact that the receiver of the opposite station stimulates the transmitter located there to vibrate and from this returns the speech to the output transmitter

wird. Diese Störungen lassen sich mit Hilfe des erfindungsgemäß mit dem Mikrophonstromkreis zu koppelnden Gleichrichters ebenfalls in der angegebenen Weise vermeiden, aber auch dadurch, daß man den von dem erwähnten Gleichrichter gelieferten Strom elektromagnetisch auf eine Blende so einwirken läßt, daß durch dieselbe beim Fließen eines Gleichstroms das Empfangslichtbündel abgeblendet und somit verhindert wird, daß während des Sprechens dieses Lichtbündel auf die lichtempfindliche Zelle des Geräts gelangt.will. These disturbances can be remedied with the aid of the microphone circuit according to the invention to be coupled rectifier also avoid in the manner indicated, but also by the fact that one of the previously mentioned rectifier supplied current to act electromagnetically on a diaphragm lets that the received light beam is dimmed by the same when a direct current flows This prevents this light beam from reaching the light-sensitive cell of the device while speaking.

Handelt es sich um einen Sender, bei dem zur Hervorrufung der Modulationen des Lichtbündeis ein optisch wirksames Glied durch einen Magneten bewegt wird, so läßt sich durch die der Erfindung entsprechende Einrichtung auch eine wesentliche Vereinfachung in der Handhabung der Geräte erreichen, wenn man ao auf das bewegliche optische Glied dauernd eine Kraft einwirken läßt, die es in der Empfangslage zu halten bestrebt ist, und den zum Modulieren dienenden Magneten' mit einer Hilfswicklung versieht, die von der Gleiches stromseite des mit dem Mikrophon gekoppelten Gleichrichters so gespeist wird, daß durch den beim Sprechen erzeugten Gleichstrom das bewegte optische Glied in die zum Senden erforderliche Mittellage eingestellt wird. Auf diese Weise erhält man ein Gerät mit völlig selbsttätiger, durch den Sprechstrom bewirkter Umschaltung aus der Empfangsstellung in die Sprechstellung.Is it a transmitter used to produce the modulations of the light bundle? an optically effective member is moved by a magnet, it can pass through the device corresponding to the invention also a substantial simplification in the Achieve handling of the devices if you keep ao on the movable optical member a force can act, which it strives to keep in the receiving position, and to the Modulating magnets' provided with an auxiliary winding, which is from the same current side of the coupled with the microphone Rectifier is fed so that by the direct current generated when speaking the moving optical element is set in the central position required for transmission. In this way you get a device with completely automatic switching from the receiving position to the Speaking position.

Gleichrichter, die zu dem vorliegenden Zweck geeignet sind, sind z. B. die sogenannten Trokkengleichrichter. Will man Elektronenröhren als Gleichrichter verwenden, so benutzt man sie zweckmäßig in der bekannten Audionschaltung, bei der sich die Einrichtung ohne weiteres so treffen läßt, daß die durch einen Sprachimpuls eintretende Veränderung auch für eine gewisse Zeit nach Ablauf des Impulses noch bestehen bleibt, und so, daß beim Vorliegen eines Gerätes, bei dem zur Hervorrufung der Lichtmodulationen ein optisch wirksames Glied bewegt wird, die mittlere Einstellung dieses Gliedes in der Sprechlage unabhängig wird von der Lautstärke, mit der gegen das Mikrophon gesprochen wird. In der Zeichnung sind in den Abb. 1 und 2 beispielsweise zwei verschiedene, der Erfindung entsprechende Anordnungen schematisch dargestellt, an Hand deren die verschiedenen Einwirkungsmöglichkeiten des gleichgerichteten Anteils des Sendestromes auf die Empfangsseite des betreffenden Gerätes eingehender erläutert seien.Rectifiers suitable for the present purpose are e.g. B. the so-called dry rectifier. If you want to use electron tubes as rectifiers, they are expediently used in the well-known audio circuit, in which the device can easily be made in such a way that the change caused by a speech impulse also occurs persists for a certain time after the impulse has expired, and so that when it is present of a device in which an optically effective member is moved to produce the light modulations, the middle one Setting of this member in the speaking position is independent of the volume with which spoken against the microphone. In the drawing are in Figs. 1 and 2 For example, two different arrangements corresponding to the invention are shown schematically, on the basis of these the various possibilities of influencing the rectified portion the transmission current on the receiving side of the device in question is explained in more detail be.

Das Gerät nach Abb. 1 enthält auf der mit A bezeichneten Senderseite ein Mikrophon a, das in Reihe mit der Primärseite b¹ eines Transformators b in den Stromkreis einer Batterie c geschaltet ist. Die Sekundärseite des Transformators δ enthält zwei getrennte Wicklungen δ² und δ⁸. An die Wicklung δ² ist die mit d bezeichnete Sendeeinrichtung angeschlossen, die die Stromverstärker, erne Lichtquelle und die Einrichtung zum Modulieren des auszusendenden Lichtbündels enthält, das das Gerät in der durch einen Pfeil e angedeuteten Richtung verläßt. Auf der mit B bezeichneten Empfangsseite enthält das Gerät eine in der Pfeilrichtung angestrahlte Selenzelle f, die in Reihe mit der Primärwicklung eines Transformators g in den Stromkreis einer Batterie h geschaltet ist. An die Sekundärwicklung des Transformators g ist eine Verstärkereinrichtung mit drei Röhren P-, i² und i³ angeschlossen, und in den Anodenkreis der letzten Röhre i³ ist ein Telephon j eingeschaltet. Die Sender- und die Empfangsseite . liegen nahe beieinander und sind zu einem gemeinsamen Gerät vereinigt. Um die dabei auftretende störende Beeinflussung der Empfangsseite von der Senderseite aus unschädlich zu machen, ist die Wicklung δ³ des Transformators δ vorgesehen, an die ein Gleichrichter k angeschlossen ist. Der Gleichstromkreis dieses Gleichrichters ist an die Gitterzuleitungen der Verstärkerröhren einerseits und an die Glühkathoden dieser Röhren anderseits so angeschlossen, daß bei der Abgabe eines Gleichstromes durch den Gleichrichter den Gittern eine positive Vorspannung erteilt wird, wodurch der Verstärkungsgrad des Empfangsverstärkers herabgesetzt wird. Ein solcher Gleichstrom wird immer dann abgegeben, wenn das Mikrophon α besprochen wird. Währenddessen, und zwar nur dann, ist also der Empfang ausgeschaltet oder mindestens die Lautstärke im Telephon stark vermindert, so daß auch die Störerscheinungen nicht mehr zur Geltung kommen können.The device according to Fig. 1 contains on the transmitter side labeled A a microphone a, which is connected in series with the primary side b ^{1 of} a transformer b in the circuit of a battery c. The secondary side of the transformer δ contains two separate windings δ ² and δ ⁸ . Connected to winding δ ² is the transmitter device labeled d , which contains the current amplifier, erne light source and the device for modulating the light beam to be emitted, which leaves the device in the direction indicated by arrow e. On the receiving side labeled B , the device contains a selenium cell f which is illuminated in the direction of the arrow and which is connected in series with the primary winding of a transformer g in the circuit of a battery h . An amplifier device with three tubes P-, i ² and i ^{3 is} connected to the secondary winding of the transformer g, and a telephone j is connected to the anode circuit of the last tube i ³ . The sending and receiving sides. are close together and are united into a common device. In order to make the interfering influence on the receiving side from the transmitter side harmless, the winding δ ^{3 of} the transformer δ, to which a rectifier k is connected, is provided. The direct current circuit of this rectifier is connected to the grid leads of the amplifier tubes on the one hand and to the glow cathodes of these tubes on the other hand in such a way that when a direct current is output by the rectifier, the grid is given a positive bias voltage, which reduces the gain of the receiving amplifier. Such a direct current is always emitted when the microphone α is discussed. In the meantime, and only then, the reception is switched off or at least the volume in the telephone is greatly reduced, so that the disturbance phenomena can no longer come into their own.

Das Gerät nach Abb. 2 enthält ein zum Senden dienendes optisches System, bestehend aus einer Lichtquelle I, einem Kondensor P-, einem Prisma I² und einem Objektiv I³. Zum Modulieren des von der Lichtquelle I ausgehenden Sendelichtbündels dient ein Glaskörper m, der mit einer am Rand gelagerten Membran m¹ starr verbunden ist, die einem Magneten w² gegenübersteht. Die Membran m¹ ist so durchgebogen, daß sie bestrebt ist, den Körper m gegen das Prisma I^s zu drücken. Durch Erregung des Magneten m² kann der Körper m senkrecht zur Hypotenusenfläche des Prismas P bewegt werden. Mit dem Objektiv Z³ wird zugleich auch das von der Gegenstation kommende Empfangslichtbündel aufgenommen und einer Sammellinse n¹ zugeleitet, durch die es auf eine lichtempfindliche Zelle n^z geworfen wird. Die Zelle n² liegt in einem Stromkreis, der über erne Verstärkereinrichtung 0 nach einem Telephon o¹ führt.The device according to Fig. 2 contains an optical system serving for transmission, consisting of a light source I, a condenser P-, a prism I ² and an objective I ³ . A glass body m, which is rigidly connected to a membrane m ¹ mounted on the edge and facing a magnet w ^{2, is used} to modulate the beam of transmitted light emanating from the light source I. The membrane m ¹ is so bent that it tries to press the body m against the prism I ^s. By exciting the magnet m ² , the body m can be moved perpendicular to the hypotenuse surface of the prism P. At the same time, the received light bundle coming from the opposite station is also recorded with the objective Z ³ and fed to a converging lens n ¹ , through which it is thrown onto a light-sensitive cell n ^z. The cell n ² is in a circuit which leads to a telephone o ¹ via erne amplifier device 0.

Der zum Modulieren des Sendelichtbündels dienende Magnet m? kann mit Hilfe ' zweier Wicklungen m³ und mⁱ auf zweierlei Art erregt werden, und zwar von einem Mikrophon f aus. Das Mikrophon liegt im Primärkreis eines Transformators q, der mit zwei Sekundärwicklungen q¹ und q² ausgestattet ist. An die Wicklungq¹ ist eine Elektronenröhrer in Audionschaltung angeschlossen, in deren Ausgangskreis die Erregerwicklung m³ liegt. An die Wicklung^² ist über eine Verstärkereinrichtung s die Wicklung m⁴ des Magneten mangeschlossen. Zwischen die Wicklung^¹ und die Röhre r ist ein Kondensator t geschaltet, und außerdem ist noch ein Gitterwiderstand« vorgesehen.The magnet m? can be excited in two ways with the aid of two windings m ³ and m ⁱ , namely from a microphone f . The microphone is in the primary circuit of a transformer q, which is equipped with two secondary windings q ¹ and q ² . An electron tube in an audio circuit is connected to the winding q ^{1 and} the excitation winding m ³ is located in its output circuit. ^{The winding m 4 of} the magnet m is connected to the winding ^ ² via an amplifier device s. A capacitor t is connected between the winding ^ ¹ and the tube r , and a grid resistor is also provided.

Die Einrichtung nach Abb. 2 arbeitet in folgender Weise.The device according to Fig. 2 works in the following way.

Solange nicht gegen das Mikrophon^) ge-As long as not against the microphone ^)

ao sprachen wird, fließt ein hoher Strom durch die Wicklung m^s des Magneten m², und die Membran m¹ und der Körper m werden gegen das Prisma l^% gedrückt. Dann können von der Gegenstation kommende, auf das Objektiv Z³ fallende Strahlen durch das Prisma V- und den Glaskörper m hindurchtreten und auf die Zeilen² gelangen, so daß von der Gegenstation kommende Gespräche empfangen werden können. Wird gegen das Mikrophon p gesprochen, so daß ein Wechselstrom auf das Gitter der Röhre r auftrifft, so sinkt der Anodenstrom, und die Stromabnahme dient dazu, die Membran m¹ und den Körper m selbsttätig in die Mittellage, d. h. in einen kleinen, etwa in der Größen-Ordnung einer Lichtwellenlänge liegenden Abstand von der Hypotenusenfläche des Prismas V²· zu bringen, so daß er nach beiden Seiten schwingen kann. Die Modulationsschwingungen des Körpers m werden durch die Wicklung q² hervorgerufen, die von dem durch das Mikrophon^ modulierten Strom gespeist wird. Soll auch hier der Empfangskreis von Störungen befreit werden, die durch das Senden erfolgen, so kann dies "dadurch geschehen, daß der Gleichstromkreis der Gleichrichteranordnung gleichzeitig mit der Empfangsseite wieder so verbunden wird, daß den Gittern der Verstärkereinrichtung auf der Empfangsseite eine positive Vorspannung erteilt wird.ao is spoken, a high current flows through the winding m ^{s of} the magnet m ² , and the membrane m ¹ and the body m are pressed against the prism 1 ^%. Beams coming from the opposite station and ^{falling on the objective Z 3 can then} pass through the prism V and the glass body m and reach lines ² , so that calls coming from the opposite station can be received. When speaking against the microphone p so that an alternating current strikes the grid of the tube r , the anode current drops and the current decrease serves to automatically move the membrane m ¹ and the body m into the central position, ie in a small one, approximately in of the order of magnitude of a wavelength of light from the hypotenuse of the prism V ² · so that it can oscillate to both sides. The modulation oscillations of the body m are caused by the winding q ² , which is fed by the current modulated by the microphone ^. If the receiving circuit is to be freed of interference caused by the transmission, this can be done by connecting the direct current circuit of the rectifier arrangement to the receiving side so that the grids of the amplifier device on the receiving side are given a positive bias .

go Der Widerstand u und die Kapazität des Kondensators t sind bei der Schaltung nach Abb. 2 so groß bemessen, daß auch nach Ablauf eines Sprachimpulses die durch diesen Impuls eingetretene Zustandsänderung des Audions und damit die durch die Wicklung m³ bewirkte Änderung in der Lage der Membran m¹ und des Körpers m noch eine gewisse Zeit, nämlich so lange bestehen bleibt, bis die Entladung des Kondensators t beendet ist. Die Ausbildung der Schaltung gestattet außerdem, die sich beim Sprechen gegen das Mikrophon p einstellende Mittellage der Membran m¹ möglichst unabhängig von der Lautstärke zu machen, mit der gesprochen wird, da die Audionschaltung die Eigenschaft besitzt, daß bei genügender Größe der dem Gitter zugeführten Wechselspannungsamplitude keine wesentliche Steigerung in der Abnahme des Anodenstromes mehr erfolgt, d. h. der Gleichstrom von einer bestimmten Lautstärke an sehr konstant ist.go The resistance u and the capacitance of the capacitor t in the circuit according to Fig. 2 are dimensioned so large that even after a speech pulse has elapsed, the change in state of the audio caused by this pulse and thus the change in the position of the winding m ^{3 caused} Membrane m ¹ and the body m still exist for a certain time, namely until the discharge of the capacitor t has ended. The design of the circuit also makes it possible to make the middle position of the membrane m ¹ , which occurs when speaking against the microphone p , as independent as possible of the volume at which the speech is made, since the audio circuit has the property that if the alternating voltage amplitude supplied to the grating is sufficient there is no longer any significant increase in the decrease in the anode current, ie the direct current is very constant from a certain volume onwards.

Claims

Patent claims:

1. Switching arrangement for light communication devices that are used for two-way communication should, characterized in that with the microphone circuit of a device in addition to the transmitter circuit nor the alternating current circuit a rectifier is coupled whose direct current to influence the receiving side of the same device serves.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that of the mentioned Rectifier supplied direct current to the receiving end of the device to which the rectifier listened to, influenced in such a way that the sensitivity of reception is reduced, in particular in that the gain of the receiving amplifier is reduced will.

3. Arrangement according to claim 2 with a particular using inductive coupling Amplifier, characterized in that at least one of the grids of the to reduce the gain a positive bias voltage to amplify the received energy amplifier is given.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that of the mentioned Rectifier supplied current on one with one in the beam path of the received light beam Collapsible diaphragm coupled magnet acts so that when speaking into the microphone, the magnet the diaphragm hits the received light beam.

5. Arrangement according to claim 1 for a device in which to produce the modulations the transmission light beam when sending an optically effective member, z. B. a diaphragm, moved by a magnet, characterized in that the movable optical member is below the permanent Effect of a force that strives to keep it in the receiving position, and that the magnet is provided with an auxiliary winding which is from the direct current side of the mentioned rectifier is fed from, so that by speaking against the microphone generated direct current the movable optical element itself-

active in the middle position required for sending.

6. Arrangement according to claim i, characterized in that with the microphone circuit coupled rectifier is a dry-type rectifier.

7. Arrangement according to claim 1, characterized

characterized in that the rectifier is from an electron tube in audio circuit is formed.

8. Arrangement according to claim 1 or 7, characterized in that as a rectifier an electron tube working in the saturation area is used.

1 sheet of drawings