DE608854C

DE608854C - Filter arrangement for echo cancellers or the like.

Info

Publication number: DE608854C
Application number: DE1932T0040609
Authority: DE
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1933-02-28
Filing date: 1932-04-26
Publication date: 1935-02-02
Also published as: BE394748A; GB415717A; NL37437C; FR751748A

Description

Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung für sogenannte Echosperren für Telephonleitungen oder andere Signalübertragungsleitungen. Wenn solche Echosperranordnungen bei Leitungen benutzt werden sollen, über welche mehrere Gespräche, z. B. ein gewöhnliches Gespräch und ein Gespräch mit Trägerfrequenz oder zwei Gespräche mit verschiedenen Trägerfrequenzen, geführt werden sollen, hat man bis jetzt an denjenigen Stellen der Leitung, an welchen Echosperranordnungen angebracht werden sollen, die Leitung in wieder zusammenlaufende, Filteranordnungen enthaltende Zweige aufteilen müssen, derart, daß die Filteranordnungen die verschiedenen Gespräche auf die Zweigleitungen verteilen. Erst hiernach kann die Echosperranordnung an den Gesprächskanal angeschlossen werden, für welchen sie bestimmt ist. Diese bekannten Anordnungen sind indessen ziemlich kompliziert und erfordern eine große Anzahl verschiedener Filter.The invention relates to a filter arrangement for so-called echo barriers for telephone lines or other signal transmission lines. If such echo canceller arrangements are to be used on lines, over which several conversations, e.g. B. an ordinary conversation and a carrier frequency conversation or two calls with different carrier frequencies are to be held, one has up to now at those points of the line, at which echo suppressor arrangements are to be attached, the line in re-converging, filter arrangements must divide the branches containing, in such a way that the filter assemblies the different Distribute calls to the branch lines. Only then can the echo suppressor arrangement connected to the conversation channel for which it is intended. These well-known Arrangements, however, are rather complex and require a large number of different filters.

Nach der Erfindung wird in einfacher Weise die erwünschte Selektivität der Sperranordnungen dadurch erzielt, daß ein Filter, welches für die zu sperrenden Frequenzen, aber nicht für die anderen Frequenzen durchlässig ist, nur mit den Eingangsklemmen an die zu sperrende Leitung angeschlossen ist und daß an der anderen Seite dieses Filters eine gewöhnlich unwirksame Sperrvorrichtung angeordnet ist, bei deren Ansprechen die Eingangsimpedanz des Filters für die zugeAccording to the invention, the desired selectivity of the blocking arrangements is achieved in a simple manner achieved by having a filter which is permeable for the frequencies to be blocked, but not for the other frequencies is connected to the line to be blocked only with the input terminals and that on the other side of this filter a usually ineffective locking device is arranged, when responding to the Input impedance of the filter for the

hörigen Frequenzen derart geändert wird, daß die Leitung für diese Frequenzen ge- 35 sperrt wird, während die Eingangsimpedanz des Filters für die Frequenzen außerhalb des Bandbereiches des Filters, für welche die Filterdämpfung groß ist, im wesentlichen unbeeinflußt bleibt. Bei dieser einfachsten Aus- 40 führung der Erfindung wird die Sperrwirkung nicht ganz vollständig, weil die Dämpfung innerhalb des Bandbereiches nicht gleich Null gemacht werden kann und folglich ein vollständiger Kurzschluß der Leitung beim An- 45 sprechen der Sperrvorrichtung nicht erzielt wird.listening frequencies is changed in such a way that the line is used for these frequencies is blocked while the input impedance of the filter for frequencies outside the Band area of the filter for which the filter attenuation is large, essentially unaffected remain. In this simplest embodiment of the invention, the locking effect is not quite complete, because the attenuation within the band range is not zero can be made and consequently a complete short-circuit of the line at the connection 45 speak of the locking device is not achieved.

Eine vollständigere Sperrwirkung kann man jedoch nach einer Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens durch Anwendung von zwei Filtern in Brückenschaltung erhalten. Es ist bekannt, ein in eine Leitung einzuschaltendes Entzerrungsnetz als Brückenschaltung auszubilden, wobei die Eingangs- und Ausgangskreise in zwei Diagonalen der Brücke eingehen und zwei einander benachbarte Brükkenzweige durch Wicklungen eines Differentialtransformators gebildet sind, während die übrigen Zweige frequenzabhängige Impedanzen enthalten. Eine solche als Entzerrungsnetz ausgebildete Brücke ist für alle Frequenzen nicht im Gleichgewicht, und zwar in verschiedenem Grade für verschiedene Frequenzen. Nach der Erfindung wird nun eine ähnliche Brücke zur selbsttätigen Sperrung der Leitung in der Weise verwendet, daß dieHowever, a more complete blocking effect can be achieved after further development of the inventive concept obtained by using two filters in a bridge circuit. It is known to switch to a line Train the equalization network as a bridge circuit, with the input and output circuits enter into two diagonals of the bridge and two adjacent bridge branches are formed by windings of a differential transformer, while the other branches are frequency-dependent impedances contain. Such a bridge designed as an equalization network is for all frequencies not in equilibrium, and in different degrees for different frequencies. According to the invention, a similar bridge is now used for the automatic locking of the line in such a way that the

Eingangsseite des mit der Sperrvorrichtung versehenen Filters und die Eingangsseite eines zweiten, dasselbe Frequenzband und dieselbe Eingangscharakteristik besitzenden Filters als frequenzabhängige Impedanzen der Brücke verwendet werden, wobei das zweite Filter mit einer so gewählten Endimpedanz abgeschlossen ist, daß die Brücke normal für alle Frequenzen nicht im Gleichgewicht ist, aber ίο beim Ansprechen der am ersten Filter angeordneten Sperrvorrichtung für die Frequenzen innerhalb des Bandes abgeglichen wird.Input side of the filter provided with the blocking device and the input side of a second filter having the same frequency band and input characteristics as frequency-dependent impedances of the bridge are used, with the second filter with such a chosen final impedance that the bridge is normal for everyone Frequencies is not in balance, but ίο when responding to those arranged on the first filter Blocking device for the frequencies within the band is adjusted.

Die Erfindung sei an Hand der schematischen Ausführungsbeispiele der Zeichnungen näher beschrieben.The invention is based on the schematic exemplary embodiments of the drawings described in more detail.

Fig. ι veranschaulicht die einfachste Ausführung der Erfindung.Fig. Ι illustrates the simplest embodiment the invention.

Fig. 2 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform, bei welcher die Sperranordnung zwei Filter umfaßt, die in einer Brückenschaltung angeordnet sind.Fig. 2 shows schematically another embodiment in which the locking arrangement comprises two filters which are arranged in a bridge circuit.

Fig. 3 zeigt eine spezielle Ausführungsform der Filter bei einer Schaltung nach Fig. 2.FIG. 3 shows a special embodiment of the filters in a circuit according to FIG. 2.

Fig. 4 bis 6 zeigen Charakteristik- und Dämpfungsdiagramme für die Filter nach Fig. 3-4 to 6 show characteristic and attenuation diagrams for the filters according to FIG Fig. 3-

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 3, und"Fig. 7 shows an embodiment of the circuit according to Fig. 3, and "

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausbildung der Erfindung.Fig. 8 shows a further embodiment of the invention.

Es sei angenommen, daß die Leitung I in Fig. ι zwei verschiedene Gesprächskanäle enthält, indem sie beispielsweise teils ein gewöhnliches Ferngespräch und teils Telegraphieströme einer Frequenz überträgt, die oberhalb des Sprechfrequenzgebietes liegt. Aus irgendeiner Ursache, beispielsweise zur Vermeidung von Echostörungen, sei es nun erwünscht, den Fernsprechkanal sperren zu können. Zu diesem Zweck ist ein Filter/⁷, das Fernsprechfrequenzen, aber nicht TeIegraphiefrequenzen durchläßt, mit seiner Eingangsseite an die Leitung/ angeschlossen und zwischen den Ausgangsklemmen des Filters ein Umschalters eingeschaltet, der normal die Ausgangsseite des Filters offen hält, aber in dem Augenblick kurzschließt, in welchem die Sperrung stattfinden soll. Das Filter F ist unter allen Umständen im wesentlichen ohne Einwirkung auf die Telegraphieströme. Das Filter muß nämlich so gewählt sein, daß seine Eingangscharakteristik für Schwingungen der Telegraphiefrequenz einen großen Wert hat, und da die Dämpfung des Filters für diese Frequenz sehr groß ist, bleibt die Eingangscharakteristik des Filters in bezug auf die Telegraphieströme von dem Zustand der Umschaltvorrichtung S im wesentlichen unbeeinflußt. Für Fernsprechströme dagegen, für welche die Dämpfung des Filters klein ist, erfährt die Eingangsimpedanz des Filters beim Betätigen des Umschalters 5 eine bestimmte Beeinflussung. Für diese Frequenzen hat die Eingangsimpedanz des Filters normal einen hohen Wert, der indessen beim 6g Kurzschließen der Ausgangsseite des Filters bedeutend kleiner wird, so daß auch die Leitung/ für diese Frequenzen im wesentlichen kurzgeschlossen wird. Bei der praktischen Ausführung der Anordnung nach Fig. 1 entstellen gewisse Schwierigkeiten, das Filter/⁷ so auszuführen, daß eine genügend kleine Dämpfung innerhalb des ganzen Frequenzgebietes entsteht, welches das Filter durchlassen soll. Demzufolge ist es in gewissen Fällen schwierig, mit dieser Anordnung eine vollkommen wirksame Echosperrung zu erhalten. It is assumed that line I in FIG. 1 contains two different communication channels by, for example, transmitting partly an ordinary long-distance call and partly telegraphic streams of a frequency which is above the speech frequency range. For whatever reason, for example to avoid echo interference, it is now desirable to be able to block the telephone channel. For this purpose, a filter / ⁷ , which passes telephone frequencies but not telegraphic frequencies, has its input side connected to the line / and a changeover switch connected between the output terminals of the filter, which normally keeps the output side of the filter open, but shorts it at the moment in which the blocking should take place. Under all circumstances, the filter F has essentially no effect on the telegraphic streams. The filter must be chosen so that its input characteristic for oscillations of the telegraph frequency has a large value, and since the attenuation of the filter for this frequency is very high, the input characteristic of the filter with respect to the telegraph currents remains from the state of the switching device S im essentially unaffected. For telephone currents, on the other hand, for which the attenuation of the filter is small, the input impedance of the filter experiences a certain influence when the switch 5 is actuated. For these frequencies, the input impedance of the filter normally has a high value, which, however, becomes significantly smaller when the output side of the filter is short-circuited, so that the line / for these frequencies is also essentially short-circuited. In the practical implementation of the arrangement according to FIG. 1, certain difficulties ^{arise in designing the filter / 7 in} such a way that a sufficiently small attenuation occurs within the entire frequency range which the filter is intended to let through. As a result, in certain cases it is difficult to obtain fully effective echo cancellation with this arrangement.

Diese Schwierigkeit wird bei der Ausführungsform nach Fig. 2 durch die Verwendung von zwei in Brückenschaltung angeordneten Filtern/⁷, F' vermieden. Die Brücke, die einen Differentialübertrager T enthält, ist zwischen zwei Abschnitte I_x und I₂ der Leitung eingeschaltet. Die beiden Filter/⁷ und F' sind dann mit ihren Eingangsklemmen a, a bzw. a', a! zwischen den einen Leitungszweig des Leitungsabschnittes I₁ und je ■ einen Endpunkt der einen Wicklung des Differentialübertragers eingeschaltet, dessen mittlere Ab- go zapfung an den anderen Leitungszweig des Leitungsabschnittes I_x angeschlossen ist. Die Zweitwicklung des Differentialübertragers T-ist an den Leitungsabschnitt I₂ angeschlossen. Das eine Filter/⁷' ist auf der Ausgangsseile b', b' dauernd kurzgeschlossen, während das andere Filter/⁷ wie bei der Ausführungsform nach Figi 1 auf der Ausgangsseite b, b offen ist, aber durch einen Umschalter S kurzgeschlossen werden kann, wenn die Sperrung für die dem gemeinsamen Frequenzgebiet der Filter F, F' entsprechenden Ströme, beispielsweise für Sprechfrequenz, stattfinden soll.This difficulty is avoided in the embodiment according to FIG. 2 by the use of two filters / ⁷ , F 'arranged in a bridge circuit. The bridge, which contains a differential transformer T , is connected between two sections I _x and I _{2 of} the line. The two filters / ⁷ and F ' are then connected to their input terminals a, a and a', a! between the one branch of the line section I ₁ and one end point of each winding of the differential transformer, the middle output of which is connected to the other branch of the line section I _x . The second winding of the differential transformer T- is connected to the line section I ₂ . One filter / ⁷ 'is permanently short-circuited on the output cables b', b ' , while the other filter / ⁷ is open on the output side b, b as in the embodiment according to FIG. 1, but can be short-circuited by a changeover switch S if the blocking for the currents corresponding to the common frequency range of the filters F, F ' , for example for speech frequency, is to take place.

Die beiden Filter F, F' sind derart zusammengesetzt und bemessen, daß das eine, F, an den Eingangsklemmen α, α eine hohe Impedanz und das andere Filter F' an den Eingangsklemmen a', a' eine niedrige Impedanz für diejenigen die Leitung durchfließenden Ströme besitzt, die nicht gesperrt werden sollen und beispielsweise wie im vorhergehenden Falle Telegraphieströme einer Frequenz oberhalb des Sprechfrequenzgebietes sind. Für die Telegraphieströme wirkt der Differentialübertrager T deshalb unter allen Umständen als gewöhnlicher, ungeteilter Übertrager, der sie von dem einen Leitungsabschnitt auf den andern überträgt. Wie in dem zuerst beschriebenen Falle müssen natürlich die Filter eine große Dämpfung für die Telegraphicströme besitzen, so daß deren Eingangsimpedanzen für diese Ströme von dem Zu- The two filters F, F ' are composed and dimensioned in such a way that one, F, at the input terminals α, α has a high impedance and the other filter F' at the input terminals a ', a' has a low impedance for those flowing through the line Has streams that should not be blocked and, for example, as in the previous case, telegraph streams of a frequency above the speech frequency range. For the telegraphy streams, the differential transformer T therefore acts under all circumstances as an ordinary, undivided transformer, which transmits them from one line section to the other. As in the case described first, the filters must of course have a large attenuation for the telegraphic currents, so that their input impedances for these currents are

stände der Umschaltvorrichtung S in hohem Grade unabhängig sind.states of the switching device S are highly independent.

In bezug auf die Sprechfrequenz müssen die beiden Filter F, F' auf den Eingangs-Seiten im wesentlichen die gleiche Charakteristik besitzen. Sprechschwingungen, welche beispielsweise von dem Leitungsabschnitt I₁ einkommen, laufen mit derselben Amplitude in die beiden Filter ein, durchlaufen dieseWith regard to the speech frequency, the two filters F, F ' on the input sides must have essentially the same characteristics. Speech vibrations, which for example come from the line section I ₁ , enter the two filters with the same amplitude and pass through them

ίο beinahe ohne Dämpfung und werden an den Ausgangsseiten der Filter reflektiert. Da das eine Filter auf der Ausgangsseite kurzgeschlossen und das andere offen ist, werden die Reflexionen in den Filtern einander entgegengesetzt, und die reflektierten Ströme kehren mit zueinander entgegengesetzter Phase zu den Klemmenpaaren α, α und a', a' zurück; hierdurch wirken sie in dem Differentialübertrager T zusammen, welcher demge-ίο almost no attenuation and are reflected on the output sides of the filters. Since one filter is short-circuited on the output side and the other is open, the reflections in the filters are opposite to one another and the reflected currents return to the pairs of terminals α, α and a ', a' in opposite phase to one another; as a result, they work together in the differential transformer T , which accordingly

ao maß die Sprechströme auf den Leitungsabschnitt I₂ überträgt. In den Zeitabschnitten dagegen, in welchen die Umschaltevorrichtung S geschlossen ist, verlaufen die Reflexionen an den Ausgangsseiten der beiden Filter in gleicher Weise, die reflektierten Schwingungen kommen zu den Klemmen a, a und a', a! mit einander gleicher Phase zurück und werden deshalb im Differentialübertrager einander entgegenwirken und aufheben, so daß die Sprechströme in der Brücke unterdrückt werden und ihr Weiterlaufen nach dem Leitungsabschnitt I₂ verhindert wird.ao measured the speech currents on the line section I ₂ transmits. In the time segments in which the switching device S is closed, however, the reflections on the output sides of the two filters run in the same way, the reflected oscillations come to the terminals a, a and a ', a! with the same phase back and will therefore counteract and cancel each other in the differential transformer, so that the speech currents are suppressed in the bridge and their continuation to the line section I _{2 is} prevented.

Die beiden Filter müssen, wie schon hervorgehoben, eine möglichst kleine Dämpfung für die Ströme besitzen, welche durch die Echosperranordnung beeinflußt werden sollen, und müssen auch im übrigen die gleichen elektrischen Eigenschaften innerhalb des betreffenden Frequenzgebietes haben, d.h.As already emphasized, the two filters must have as low an attenuation as possible for the currents which are to be influenced by the echo suppressor arrangement, and must also otherwise have the same electrical properties within the concerned Frequency range, i.e.

also die gleichen Kennlinien für Dämpfung und Charakteristik. Außerhalb des betreffenden Frequenzgebietes und besonders innerhalb des Frequenzgebietes, das andere gleichzeitig über die Leitung fließende Signalströme umfaßt, die durch die Echosperranordnung nicht beeinflußt werden dürfen, müssen die Filter in gewisser Hinsicht reziprok zueinander ausgebildet sein und auch. entgegengesetzte Eigenschaften in bezug auf die Charakteristikverhältnisse besitzen, d.h. wie schon erwähnt, muß das Filter/⁷ eine hohe Impedanz und das Filter/⁷' eine kleine Impedanz für alle Ströme besitzen, die nicht gesperrt werden sollen.thus the same characteristics for damping and characteristics. Outside the frequency range in question and especially within the frequency range that includes other signal currents flowing simultaneously over the line which must not be influenced by the echo suppressor arrangement, the filters must in a certain sense be designed to be reciprocal to one another and also. have opposite properties with regard to the characteristic relationships, ie, as already mentioned, the filter / ⁷ must have a high impedance and the filter / ⁷ 'a low impedance for all currents which should not be blocked.

Wie aus den bisherigen Ausführungen hervorgeht, bilden die Eingangsseiten α, α und a', a! der beiden Filter F, F' in Fig. 2 zwei Zweige einer Brücke, deren Diagonalen durch die Impedanzen der Leitungsabschnitte I₁, I₂ gebildet werden. Wenn die Echosperranordnung wirksam wird, d. h. wenn die Umschaltvorrichtung S geschlossen wird, tritt Gleichgewicht in der Brücke in bezug auf solche Frequenzen ein, die ohne Dämpfung von den Filtern durchgelassen werden, so daß Ströme dieser Frequenzen, die in der einen Diagonale fließen, gehindert werden, nach der anderen Diagonale (Leitungsabschnitt I₂) zu gelangen. Frequenzen außerhalb der Bänder oder Durchlaßgebiete der Filter durchlaufen dagegen unter allen Umständen ungehindert die Brücke. Eventuell können die verschiedenen Impedanzen in der Brücke in ihren Plätzen vertauscht werden, beispielsweise derart, daß der Platz von I₁ mit der Eingangsseite des Tilters F und der Platz von I₂ mit der Eingangsseite des Filters/⁷' vertauscht wird. In diesem Falle muß indessen auf die Streuinduktanzen des Diflerentialübertragers Rücksicht genommen werden, die hierbei Teile der Filter bilden; das braucht dagegen bei der Anordnung nach Fig. 2 nicht der Fall zu sein.As can be seen from the previous statements, the input sides α, α and a ', a! of the two filters F, F ' in FIG. 2, two branches of a bridge, the diagonals of which are formed by the impedances of the line sections I ₁ , I ₂ . When the echo suppressor arrangement becomes effective, ie when the switching device S is closed, equilibrium occurs in the bridge with respect to those frequencies which are passed by the filters without attenuation, so that currents of these frequencies flowing in one diagonal are prevented to get to the other diagonal (line section I ₂ ) . In contrast, frequencies outside the bands or pass areas of the filters pass through the bridge unhindered under all circumstances. Possibly the different impedances in the bridge can be exchanged in their places, for example in such a way that the place of I _{1 is} exchanged with the input side of the filter F and the place of I ₂ with the input side of the filter / ⁷ '. In this case, however, the leakage inductance of the diflerential transformer must be taken into account, which in this case form parts of the filter; however, this need not be the case with the arrangement according to FIG.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die beiden Filter F, F' als Niederfrequenzfilter ausgeführt, die alle Frequenzen unter einer gewissen Grenzfrequenz ωο durchlassen. Dies entspricht dem Fall, daß die Ströme, die durch die Echosperranordnung beeinflußt werden sollen, gewöhnliche Sprechströme sind. Weiter wird wie im vorhergehenden Fall angenommen, daß die Leitung I₁, I₂ gleichzeitig Telegraphieströme einer über dem Sprechfrequenzgebiet liegenden Frequenz überträgt. Das Filter/⁷ besteht aus zwei durch Parallelresonanzkreise Z., C gebildeten Reihenimpedanzen und einem Querkondensator 2 K, der am Verbindungspunkt der beiden Reihenimpedanzen angeschlossen ist. Das Filter/⁷' ist gleichfalls aus zwei Gliedern zusammengesetzt, von denen jedes eine aus einem Reihenresonanzkreis C, J-! bestehende Querimpedanz und eine aus einer Induktanz M' bestehende Reihenimpedanz enthält. Diese Glieder sind derart zusammengefügt, daß die beiden Reihenimpedanzen M' zu einer einzigen Induktanz 2 M' vereint sind. Das Filter F ist wie in Fig. 2 an der Ausgangsseite im Normalzustande offen, wird aber bei der Sperrung durch einen zwischen die Ausgangsklemmen b, b eingeschalteten Umschalters kurzgeschlossen. Das Filter/⁷' ist wie im vorhergehenden Fall an der Ausgangsseite dauernd kurzgeschlossen.In the embodiment according to FIG. 3, the two filters F, F 'are designed as low-frequency filters which allow all frequencies below a certain cut-off frequency ω o to pass. This corresponds to the case that the currents which are to be influenced by the echo suppressor arrangement are ordinary speech currents. As in the previous case, it is also assumed that the line I ₁ , I ₂ simultaneously transmits telegraphic streams of a frequency above the speech frequency range. The filter / ⁷ consists of two series impedances formed by parallel resonance circuits Z., C and a shunt capacitor 2 K, which is connected to the connection point of the two series impedances. The filter / ⁷ 'is also composed of two members, each one of which consists of a series resonance circuit C, J-! existing shunt impedance and a series impedance consisting of an inductance M ' . These members are joined together in such a way that the two series impedances M 'are combined to form a single inductance 2 M' . The filter F is normally open on the output side, as in FIG. 2, but is short-circuited when it is blocked by a switch connected between the output terminals b, b. As in the previous case, the filter / ⁷ 'is permanently short-circuited on the output side.

Fig. 4 zeigt die Kennlinie des Wellenwiderstandes Z in Abhängigkeit von der Frequenz zwischen den Eingangsklemmen d, a des Filters F. Fig. 5 zeigt die entsprechende Charakteristik für das Filter F', und Fig. 6 zeigt die für die beiden Filter gemeinsame Dämpfungskennlinie. Eine geeignete Bemessung der Filter wird von folgender Berechnung abgeleitet, in welcher Z, Zt, Zk und η 4 shows the characteristic curve of the characteristic impedance Z as a function of the frequency between the input terminals d, a of the filter F. FIG. 5 shows the corresponding characteristic for the filter F ', and FIG. 6 shows the attenuation characteristic common to the two filters. A suitable dimensioning of the filter is derived from the following calculation, in which Z , Zt, Zk and η

die Charakteristik oder Wellenwiderstand Leerlaufimpedanz bzw. Kurzschlußimpedanz auf der .Eingangsseite und die komplexe Dämpfung des Filters/⁷ bedeuten. . Z', Z{, ZjI und /z' kennzeichnen die entsprechenden Größen des Filters/⁷^ Man hat dannthe characteristic or characteristic impedance no-load impedance or short-circuit impedance on the input side and the complex attenuation of the filter / ⁷ mean. . Z ', Z {, ZjI and / z' denote the corresponding sizes of the filter / ⁷ ^ One then has

Zt=-,Zt = -,

ι ι—ω* L(C+ K) ι ι— ω * L (C + K)

JmK x-^iJmK x- ^ i

Da die Charakteristik, wie bekannt, derSince the characteristic, as is known, of the

geometrische Mittelwert der Leerlauf- undgeometric mean of idle and

Kurzschlußimpedanzen ist, erhält manShort circuit impedances are obtained

■—ω² L (C+ K) x—m*LC ■ -ω ² L ( C + K) x-m * LC

Weiter istNext is

—_Y Z_t ~y τ—_Y Z _t ~ y τ

Für das Filter/⁷' sind die entsprechenden GrößenFor the filter / ⁷ 'are the corresponding sizes

Z_b'= jmM'Z _b '= jmM'

χ—w² (L' + M') C"χ — w ² (L '+ M') C " WW.

' ]/i — co² (Z'+ M') C ''] / i - co ² (Z' + M ') C'

x—m²(L' + M')C ' x — m ² (L '+ M') C '

Da die komplexen Dämpfungen η und ti' der Filter gleich sein sollen, ist zu wählenSince the complex attenuations η and ti 'of the filters should be the same, one must choose

— rn^LK ' - rn ^ LK '

x—m'²L(C+K) x—w²(L' Dieser Bedingung wird genügt durch, x — m ' ² L (C + K) x — w ² (L' This condition is satisfied by,

L(C + K) = C'(Z' + ikf^!), ^; LC —DC. L (C + K) = C '(Z' + ^{^ikf!);} LC - DC.

Außerdem müssen die Charakteristiken Z und Z' innerhalb ' des Durchlaßgebietes der Filter möglichst gleich sein, d. h.In addition, the characteristics Z and Z ' within' the filter pass area must be as equal as possible, ie

17 Yx- W²L(C+ K) K '17 Yx- W ² L (C + K) K '

Dies soll auch für die Frequenz ω = ο gelten; daraus folgt, daßThis should also apply to the frequency ω = ο; it follows that

■Κ~· C ^: ■ Κ ~ · C ^:

: Diese Bedingung wird in geeigneter Weise dadurch erfüllt, daß. : This condition is suitably met in that.

M'-M'-

— 0,5 bis o,6. - 0.5 to o.6.

C+ KC + K

Die Bedingung L-C = L'·Ο zeigt, daß der Reihenresonanzkreis in F' dieselbe Resonanzfrequenz ω! wie der Parallelresonanzkreis in/⁷ haben muß, - - - * .""-."'.The condition LC = L '· Ο shows that the series resonance circuit in F' has the same resonance frequency ω! as the parallel resonance circuit in / ⁷ must have, - - - *. "" -. "'.

Die Dämpfungen der Filter werden unendlich groß, wenn β=Λ'=ΐ, d.h. wennThe attenuation of the filters becomes infinitely large if β = Λ '= ΐ, i.e. if

-W²LK ^ -W²M¹C ' x — m²L(C + K) ~ x—w²(L' + M')C '■ Dies trifft ein für die Frequenz ; -W ² LK ^ -W ² M ¹ C 'x - m ² L (C + K) ~ x-w ² (L' + M ') C' ■ This is true for the frequency;

ι ιι ι

m, = m, =

.-. YL'C -. YLC Für diese Frequenz ωί ist weiter.-. YL'C -. YLC For this frequency ωί is further

Z =z 00, • Z'== o. Z = z 00, • Z '== o. ■■

Die "erwähnten Bedingungen, die in bezug auf' die Filter erfüllt sein .müssen,, damit die Telegraphieströme unter allen Umständen an der Echosperranordnung ungehindert vorbeilaufen, sind also bei der' erwähnten Frequenz G)₁ gut erfüllt, die deshalb als Telegraphiefrequenz geeignet ist. - . .The "mentioned conditions, which must be fulfilled with respect to the filter, so that the telegraphic streams pass the echo suppressor arrangement unhindered under all circumstances, are thus _{well fulfilled at the" mentioned frequency G) 1} , which is therefore suitable as a telegraphic frequency. -..

. Die den Klemmen V, b' des Filters F' am nächsten liegende Querimpedanz C L' kann ohne wesentliche Veränderungen des Resultats weggenommen werden.. The shunt impedance C L ' closest to the terminals V, b' of the filter F 'can be removed without significant changes in the result.

Aus den Kennlinien in Fig. 4, 5 geht hervor, daß die Charakteristiken innerhalb eines gewissen Frequenzgebietes A, welches die Sprechfrequenzen "umfaßt, im wesentlichen konstant sind. Die Charakteristik des Filters/⁷ sinkt außerhalb dieses Gebietes nach Null bei der FrequenzThe characteristic curves in FIGS. 4 and 5 show that the characteristics are essentially constant within a certain frequency range A, which includes the speaking frequencies. The characteristic of the filter / ⁷ falls outside this range to zero at the frequency

⁰ YL(C+K) YC(L'+ M) ' ⁰ YL (C + K) YC (L '+ M) '

während die Charakteristik des Filters F' bei der Frequenz ω₀ unendlich' groß wird. Bei einer weiteren Erhöhung der Frequenz wächst die Charakteristik für F und wird bei der Frequenz Cu₁ unendlich groß, während sie für F' sinkt und bei der Frequenz (U₁ gleich Null wird. . Die Dämpfurig β . ist, wie aus Fig. 6 hervorgeht, für die" beiden Filter gleich Null innerhalb desiSprechfrequenzgebietes, dagegen aber groß außerhalb dieses Gebietes "und wird für die Telegraphiefreqüenz W₁ unendlich groß.while the characteristic of the filter F ' becomes infinitely large at the frequency ω _0'. In a further increase of the frequency the characteristic for F 6 grows and becomes infinite at the frequency Cu _1, while it decreases for F 'and is at the frequency (U ₁ equal to zero.. The Dämpfurig β. Is, as shown in FIG. emerges, for the "two filters equal to zero within the speech frequency area, but large outside this area" and is infinitely large _{for the telegraphy frequency W 1.}

Fig. 7 zeigt eine spezielle, an sich bekannte Ausführung der Umschaltvorrichtung 5 . bei einem Filter nach Fig. 3. Die Unaschaltvorrichtüng ü.mfaß,t hier zwei Glimmlampen g, die an die Ausgangsseite des Filters/⁷ "über eine'n. Transformator Af angeschlossen sind. Diese Glimmlampenschaltung wirkt in" der Weise, daß .die die .Echosperrung kontrollie-7 shows a special, per se known embodiment of the switching device 5. in a filter according to Fig. 3. The switching device ü.mfaß, t here two glow lamps g, which are connected to the output side of the filter / ⁷ "via a transformer Af. This glow lamp circuit acts in" such a way that .the the .Echo blocking control-

rende Spannung an den Klemmen d zugeführt wird. Hierdurch werden die Glimmlampen gezündet, und ihr Widerstand sinkt von einem unendlich hohen zu einem gewissen, verhältnismäßig niedrigen Wert. Das bedeutet im wesentlichen einen Kurzschluß an den Klemmen δ. Der Kurzschluß ist indessen nicht vollkommen, sondern ein gewisser Widerstand bleibt zwischen den Klemmen b bestehen. rende voltage is supplied to the terminals d. This ignites the glow lamps and their resistance drops from an infinitely high to a certain, relatively low value. This essentially means a short circuit at the terminals δ. The short circuit, however, is not complete, but a certain resistance remains between the terminals b .

ίο Dieser Widerstand aber kann dadurch ausgeglichen werden, daß ein entsprechender Widerstand/?' zwischen die Klemmen b', b' an Stelle des Kurzschlusses in Fig. 3 eingeschaltet wird.ίο This resistance can be compensated for by adding a corresponding resistance /? ' is switched on between the terminals b ', b' in place of the short circuit in FIG.

t5 Damit beispielsweise von dem Leitungsabschnitt I₁ ankommende Ströme bei den Eingangsklemmen des Differentialübertragers nicht reflektiert werden, soll die Brückenschaltung so dimensioniert sein, daß ihre Eingangsimpedanz X derjenigen der Leitungsimpedanz entspricht. Bei der beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Impedanz X zwischen den Klemmen, an welche die Leitung^ angeschlossen ist, gleich dem halben geometrischen Mittelwert zwischen den Impedanzen der beiden an den ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 aufweisenden Differentialübertrager angeschlossenen Filter, was hier folgend bewiesen wird. Folgende Bezeichnungen sind mit dem Hinweis auf Fig. 2 gewählt: V die nach unten gerichtete Spannung zwischen den Zweigen des Leitungsabschnittes I₁, 2V die nach oben gerichtete Spannung zwischen den Zweigen des Leitungs-t5 So that currents arriving from the line section I ₁ are not reflected at the input terminals of the differential transformer, the bridge circuit should be dimensioned so that its input impedance X corresponds to that of the line impedance. In the described embodiment according to FIG. 3, the impedance X between the terminals to which the line ^ is connected is equal to half the geometric mean value between the impedances of the two filters connected to the differential transformer having a transmission ratio of 1: 1, as follows is proven. The following designations are chosen with reference to Fig. 2: V the downward voltage between the branches of the line section I ₁ , 2V the upward voltage between the branches of the line

abschnittest, / der Strom in I₁ (gerichtet gegen die Abzapfung am Übertrager), / der Strom in l_z (mit Stromrichtung nach oben in dem Übertrager), X₁ die Eingangsimpedanz des Filters/⁷, X₂ die Eingangsimpedanz des Filters/⁷' und K die Impedanz des Leitungsabschnittes I₂. sectionest, / the current in I ₁ (directed against the tapping at the transformer), / the current in l _z (with current direction upwards in the transformer), X ₁ the input impedance of the filter / ⁷ , X ₂ the input impedance of the filter / ⁷ 'and K is the impedance of the line section I ₂ .

Die mathematische Heiieitung wird erleichtert, wenn angenommen wird, daß der Differentialübertrager zu einer mit ihm äquivalenten Drosselspule umgebildet ist.
Man hat dannMathematical heating is facilitated if it is assumed that the differential transformer is converted into a choke coil that is equivalent to it.
Then you have

V-V=XA-V-V = XA-

2 F=2 F =

Durch Addition und Subtraktion der beiden ersten Gleichungen und Einsetzen von V aus der dritten Gleichung erhält manAdding and subtracting the first two equations and substituting V from the third equation gives

2V=(X₁ +XJ^-[X₁ +XJi,2V = (X ₁ + XJ ^ - [X ₁ + XJi,

0 = (X₁-XJ --(X₁ +X,+K) i.0 = (X ₁ -XJ - (X ₁ + X, + K) i.

Durch das Eliminieren von i bekommt manBy eliminating i , you get

V _ 4Z₁Z₂ + K(X₁ + X₂) I 4(X₁+X_n_ + K) V _ 4Z ₁ Z ₂ + K (X ₁ + X ₂ ) I 4 (X ₁ + X _n _ + K)

Wenn manIf

'X₁X₂ z=z — macht, wird 'X ₁ X ₂ z = z - makes, becomes

γ γ 4 -^A + 4 - ^ A + 2YX₁X₂ (X₁ + X₂) , 2YX ₁ X ₂ (X ₁ + X ₂ ) ,

Λ. = = ir]' A₁A₂. Λ. = = ir] ' A ₁ A ₂ .

4 (Z₁ + X₂ +2Yx₁X₂) 4 (Z ₁ + X ₂ + 2Yx ₁ X ₂ )

Das gilt also für einen beliebigen Abschluß für Filter bei b, b bzw. b',, b". Der geometrische Mittelwert kann bei zweckmäßigem Aufbau der Filter bei allen Frequenzen im wesentlichen konstant werden. Bei der speziellen Ausführungsform nach Fig. 3, bei welcher in ungesperrtem Zustande die Klemmen b, b des Filters offen sind und die Klemmen b', V des Filters F' geschlossen sind, wirdThis therefore applies to any termination for filters at b, b or b ' ,, b ". The geometric mean value can be essentially constant at all frequencies if the filters are designed appropriately. In the special embodiment according to FIG in the unlocked state the terminals b, b of the filter are open and the terminals b ', V of the filter F' are closed

d. h. also auch von der Frequenz unabhängig. ■> Die Eingangsimpedanz X des Differentialübertragers kann also gleich der Leitungscharakteristik für das Sprechfrequenzgebiet gemacht werden, innerhalb dessen letztere im wesentlichen konstant ist, so daß die Impedanzanpassung im ungesperrten Zustand richtig wird. In gesperrtem Zustand dagegen wird die Eingangsimpedanz des Differentialübertragers gleich dem geometrischen Mittelwert der Kurzschlußwiderstände der beiden Filter, welcher Wert mit der Leitungscharakteristik nicht übereinstimmt. Bei Zweidrahtverbindungen kann dies evtl. bei ungünstigen Umständen bedeuten, daß die Stabilität der Leitung vermindert wird. Ein Mittel zur völligen Anpassung für alle Frequenzen, sowohl für die Ein- als Ausgangsseite des Übertragers und sowohl in gesperrtem als ungesperrtem Zustande, bei einer Anordnung nach der Erfindung ist in Fig. 8 dargestellt. Zwi- ^lc>5 sehen die Klemmen b', b' des Filters/⁷' ist ein Widerstand R' und in Reihe mit dem einen Zweig des Filters F ist ein Widerstand R eingeschaltet. Die eine Klemme & des Filters/⁷ ist mit der einen Klemme b' des FiI-ters/⁷' verbunden. Mit diesem Zweig ist ein Umschalter U verbunden, durch welchen das eine oder das andere Filter mit seinem Widerstand abwechselnd kurzgeschlossen werden kann. Wenn der Umschalter, wie in Fig. 8 gezeigt, in seiner oberen Lage steht, wird das eine Filter/⁷' kurzgeschlossen, während gleichzeitig die Verbindung zwischen den Klemmen b, b des anderen Filters unterbrochen ist; hierbei befindet sich die Anord- ^iao nung im ungesperrten Zustand, weil eine richtige Impedanzanpassung an die Leitungie also independent of the frequency. The input impedance X of the differential transformer can thus be made equal to the line characteristic for the speech frequency range within which the latter is essentially constant, so that the impedance matching is correct in the unlocked state. In the blocked state, however, the input impedance of the differential transformer is equal to the geometric mean value of the short-circuit resistances of the two filters, which value does not match the line characteristic. In the case of two-wire connections, under unfavorable circumstances this may mean that the stability of the line is reduced. A means for complete adaptation for all frequencies, both for the input and output side of the transmitter and both in the blocked and unblocked state, in an arrangement according to the invention is shown in FIG. Intermediate ^{lc> 5} see the terminals b ', b' of the filter / ⁷ ', a resistor R' and in series with a branch of the filter F, a resistance R on. One terminal & of the filter / ⁷ is connected to the one terminal b 'of the filter / ⁷ '. A changeover switch U is connected to this branch, through which one or the other filter can be alternately short-circuited with its resistance. When the changeover switch is in its upper position, as shown in FIG. 8, one filter / ⁷ 'is short-circuited, while at the same time the connection between terminals b, b of the other filter is interrupted; Here is the arrange- ^iao voltage in the unlocked state, because a proper impedance matching to the line

tinter allen Umständen erreicht wird. Wird dagegen der Umschalter nach unten umgelegt, beispielsweise unter der Einwirkung eines Relais, so wird /?' das Filter/⁷' und R das Filter/⁷ abschließen. Werden diese Widerstände so gewählt, daß sie untereinander gleich und gleich den Charakteristiken für die beiden Filter innerhalb des Sprechfrequenzgebietes, d.h. !/-^,werden, so wird auch die Eingangsimpedanz der Filter gleich deren Charakteristiken und die Eingangsimpedanz des Differentialübertragers gleich der Leitungscharakteristik. Bei dieser An-Ordnung wird auch eine besonders wirksame Sperrung erzielt, wie das auch bei der in Fig. 7 gezeigten Anordnung der Fall ist, weil hierbei die ganze Schaltung als eine ausbalancierte Brückenschaltung wirkt. Da die Dämpfung der Leitung bei verschiedenen Frequenzen verschieden ist, werden bestimmte Signalkanäle stärker gedämpft als andere. Es werden deshalb oft verschiedene Verstärker für verschiedene Kanäle mit verschiedener Dämpfung angeordnet. Diese Verstärker können oft zusammen mit Echosperranordnungen in die Leitung eingeschaltet werden, bei welchen bis jetzt eine Trennung der verschiedenen Kanäle notwendig gewesen ist. Bei Vorrichtungen nach der Erfindung kann eine größere Dämpfung für die Kanäle, die gesperrt werden sollen, im Verhältnis zu denen, die nicht gesperrt werden sollen, erzielt werden. Das wird dadurch erreicht, daß die Filter an den Klemmen b, b bzw. b', b' durch zwei gleiche Zusatzdämpfungen verlängert werden. Da nur die Frequenzen, die gesperrt werden sollen, durch die Filter laufen, werden nur diese gedämpft. Die resultierende Verstärkung wird also höher für diejenigen Frequenzen, die nicht durch die Filter laufen. Derartige Anordnungen sind natürlich nur in solchen Fällen vorteilhaft, bei welchen die niedrigen Frequenzen durch die FiI-ter und die höheren direkt durch den Differentialübertrager laufen, da, wie bekannt, die Dämpfung der Leitung mit der Frequenz zunimmt. In dem Filter, das sowohl in gesperrtem als auch ungesperrtem Zustand abgeschlossen ist, kann die Zusatzdämpfung durch einen zwischen die freien Klemmen eingeschalteten Widerstand ersetzt werden. Wenn Glimmlampen wie in Fig. 7 verwendet werden, kann der Widerstand/?' in diesen als Zusatzdämpfung wirkenden Widerstand einbezogen werden.is achieved in all circumstances. If, on the other hand, the changeover switch is thrown down, for example under the action of a relay, then /? ' the filter / ⁷ 'and R complete the filter / ⁷ . If these resistors are chosen so that they are equal to each other and equal to the characteristics for the two filters within the speaking frequency range, ie! / - ^, then the input impedance of the filters is equal to their characteristics and the input impedance of the differential transformer is equal to the line characteristic. With this arrangement, a particularly effective blocking is also achieved, as is also the case with the arrangement shown in FIG. 7, because in this case the entire circuit acts as a balanced bridge circuit. Since the attenuation of the line differs at different frequencies, certain signal channels are attenuated more than others. Therefore, different amplifiers are often arranged for different channels with different attenuation. These amplifiers can often be switched on the line together with echo canceller arrangements, which until now have required separation of the various channels. With devices according to the invention, greater attenuation can be achieved for the channels which are to be blocked in relation to those which are not to be blocked. This is achieved by lengthening the filters at terminals b, b and b ', b' by two identical additional attenuations. Since only the frequencies that are to be blocked pass through the filters, only these are attenuated. The resulting gain is therefore higher for those frequencies that do not pass through the filters. Such arrangements are of course only advantageous in those cases in which the lower frequencies run through the filters and the higher frequencies run directly through the differential transformer, since, as is known, the attenuation of the line increases with the frequency. In the filter, which is locked in both the locked and unlocked state, the additional attenuation can be replaced by a resistor connected between the free terminals. If glow lamps are used as in Fig. 7, the resistor /? ' be included in this acting as additional damping resistance.

Claims

Patent claims:

i. Circuit arrangement in a signal transmission line, via which two or more different signals are transmitted simultaneously within a frequency range or channel, for blocking one or more of the channels without affecting the others, characterized in that a filter (F) ₁ which for the frequencies to be blocked, but not permeable to the other frequencies, is only connected with the input terminals to the line to be blocked (/) and that a normally ineffective blocking device (S) is arranged on the other side of this filter The input impedance of the filter for the associated frequencies changes in such a way that the line is blocked for these frequencies.

2. Circuit arrangement according to claim, characterized in that the filter (F) is connected to the input terminals in a branch of a bridge connected into the line, in which an adjacent or opposite branch through the input of a second filter (F ') and two of each other opposing branches (diagonal) or adjacent branches are formed by the input and output circuits, and the two filters have essentially the same frequency band and the same input impedance within the band and the second filter (F ') is terminated with a final impedance selected so that the Bridge is normally out of balance for all frequencies, but is in balance when the blocking device (5) responds for the frequencies within the band.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that in per se known way two branches of the bridge windings of a differential transformer contain.

4. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the free Terminals of the two filters are short-circuited in the unlocked state and that the terminals of one filter in the locked state Short-circuited state and the terminals of the other filter are open.

5. Circuit arrangement according to Claim 2, characterized in that the free terminals of the two filters in the blocked state connected the same impedances through ohmic resistances such a size that they provide a reflection-free conclusion of the filter and that the characteristics of the filters are equal to the characteristics of the line are for the frequency area that is to be blocked.

6. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the from Differential transformer facing away terminal pair of a filter a transformer is connected, via which the short-circuiting of the filter terminals is done by means of glow lamps, and that to the corresponding pair of terminals of the other filter, a resistor is connected which is equal to the resistances, which represent the ignited glow lamps on the first-mentioned pair of terminals.

7. Circuit arrangement according to claim 2,

characterized in that each filter contains an additional attenuation which is so dimensioned is that the difference in attenuation on the line for the frequencies that are to be blocked and which should not be blocked is balanced.

8. Circuit arrangement according to claim 4 to 6, characterized in that at the filter, which remains unchanged in the locked and unlocked state, the additional attenuation in the terminating resistor is involved.

For this purpose I sheet drawings