Wassertelefonieeinrichtung Bei der Wassertelefonie bedient man sich
bekanntfich in vorteilhafter Weise des aus der elektrischen Nachrichtentechnik bekannten
Prinzips der Trägerfrequenztelefonie. Hierbei werden hochfrequente Schwingungen
(die Trägerwelle) vorzugsweise oberhalb der Hörgrenze durch die zu übertragende
Sprache so beeinflußt, daß ihre Amplitude im Rhythmus der niederf requenten Sprachfrequenz
schwankt (Modulation). In der Empfangseinrichtung werden die modulierten Trägerfrequenzsdhwingungen
gleichgerichtet und dadurch die überlagerten tonfrequenten Schwingungen im ,Felefon
hörbar gemacht (Demodulation).Water telephony facility In water telephony one uses oneself
knownfich in an advantageous manner that known from electrical communications engineering
Principle of carrier frequency telephony. Here are high-frequency vibrations
(the carrier wave) preferably above the hearing limit through the transmitted
Language is influenced in such a way that its amplitude corresponds to the rhythm of the low frequency speech frequency
fluctuates (modulation). In the receiving device, the modulated carrier frequency oscillations
rectified and thereby the superimposed audio-frequency vibrations in the Felefon
made audible (demodulation).
Ist f, die Trägerfrequenz und f" die zu übertragende Sprachfrequenz,
so umfaßt bei reinen Sinussdhwingungen das Spektrum-der modulierten Trägerschwingung
drei Sinusschwingungen mit den Freque#nzen f, fr-f" f,+f". Erstreckt
sich der zu übertragende Sprachfrequenzbereich von f, bis f" so erhält man
zu beiden Seiten der Trägerfrequenz je
ein Frequenzband von der Breite f2-fi,
die man als oberes und unteres Seitenband bezeichnet. In der Fernsprechtechnik ist
es ausreichend, die Sprachfrequenzen von 3oo bis 25oo Hz zu übertragen. Eine ausreichende
Sprachverständliclikeit wird noch erzielt, wenn die Trägerfrequenz f, mindestens
gleich dem Vierfachen der höffisten zu übertragenden Spradhfrequenz gewählt wird
(s. Barkhausen, Efektronenröhren Bd. 111, 2. Aufl., S. 47 ff.). Als unterste Grenze
für die Trägerfrequenz ergibt sieh hiernach f o ooo H.z. Zweckmäßig wählt
man diese Grenze etwas höher, etwa 14 000 Hz, da bei der io ooo Hz-Trägerwelle
die untere Seitenbandfrequenz 75oo Hz beträgt, diese aber noch sehr gut hörbar ist.
Eine solche bekannte Wassertelefonieeinrichtung ist in Abb. i dargestellt. Die aus
dem Mikrophon i kommenden sprachfrequenten Wechselströme werden im Modulationsverstärker
2 verstärkt und zum Oszillator 2a geführt. Hier werden die hochfrequenten Trägerschwingungen
(von z. B. 14ooo Hz) erzeugt und gleichzeitig im Rhythmus der Mikrophonströme moduliert.
Für größere Leistungen wird man den Oszillator mit Sendeverstärker ausführen. Die
rnodulierten Hochfrequenzströrne, -gelangen zum elektroakustischen Wandler
3, der in der gezeichneten Stellung des Urnschalters 4 als Sender wirkt.
Im Sender werden die sprachfrequenten Wechselströme in Wasserschallwellen vom gleichen
Rhythmus umgewandelt. Soll empfangen werden, so wird durch den Umschalter 4 die
Empfangseinrichtung in Bereitschaft gesetzt. Der elektroakustische Wand#ler arbeitet
jetzt als Empfänger. Die in ihm erzeugten modulierten Hochfrequenzsdliwingungen
gelangen zum Empfangsverstärker 5 und werden h.ier verstärkt und gleidhzeitig
demoduliert, so daß im Telefon 6
nur die Sprachfrequenzen wirksam sind.If f is the carrier frequency and f "is the voice frequency to be transmitted, then with pure sinusoidal oscillations the spectrum of the modulated carrier oscillation comprises three sinusoidal oscillations with the frequencies f, fr-f" f, + f ". The voice frequency range to be transmitted extends from f, to f "is obtained on both sides of the carrier frequency depending on a frequency band of the width f2-fi, referred to as the upper and lower sideband. In telephony it is sufficient to transmit voice frequencies from 300 to 2500 Hz. Sufficient speech intelligibility is still achieved if the carrier frequency f is chosen to be at least four times the courtly frequency to be transmitted (see Barkhausen, Efektronenröhren vol. 111, 2nd edition, p. 47 ff.). The lowest limit for the carrier frequency is f o, ooo Hz.This limit is expediently chosen a little higher, around 14,000 Hz, since the lower sideband frequency of the 10,000 Hz carrier wave is 75oo Hz, but it is still very audible. Such a known water telephony device is shown in Fig. I. The voice-frequency alternating currents coming from the microphone i are amplified in the modulation amplifier 2 and fed to the oscillator 2a. This is where the high-frequency carrier oscillations (of e.g. 14,000 Hz) are generated and at the same time modulated to the rhythm of the microphone currents. For greater powers, the oscillator will be designed with a transmitter amplifier. The modulated high-frequency currents arrive at the electroacoustic transducer 3, which acts as a transmitter in the position of the switch 4 shown. In the transmitter, the voice-frequency alternating currents are converted into water-borne sound waves with the same rhythm. If reception is to take place, the receiving device is set to standby by the switch 4. The electroacoustic transducer now works as a receiver. The modulated high-frequency vibrations generated in it reach the receiver amplifier 5 and are amplified and simultaneously demodulated, so that only the voice frequencies are effective in the telephone 6.
Bei der Trägerfrequenztel,efonie kann man sowohl Sender und Empfänger,
die im Gebiete ihrer Resonanz, wie auch solche, die außerhalb ihrer Resonanz erregt
werden, ver-
%venden. Das Arbeiten im Resonailzgebiet hat den Vorteil
größeren Wirkungsgrades, je-
doch wird die Klanggüte im allgemeinen W günstig
beeinflußt. Gegenstand, der ErfindtTng ist es, diesen Nachteil durch besondere Maßnahmen
zu beheben.With carrier frequency telephony, both transmitters and receivers that are excited in the area of their resonance as well as those that are excited outside of their resonance can be used. Working in Resonailzgebiet has the advantage of greater efficiency, but JE is affecting the sound quality generally W favorable. The object of the invention is to remedy this disadvantage through special measures.
Bei einer Wassertelefonieeinrichtung nach dem Trägerfrequenzprinzip
mit Sendern und Empfängern, deren Resonanz im Gebiete oder in der Nähe des Gebietes
der Trägerfrequenz liegt, weichen deshalb gemäß der Erfindung der jeweilige Sender
und Empfänger in ihrer Resonanzfrequenz um einen solchen Betrag voneinander ab,
daß die Klanggüte der Sprachwiedergabe besser ist als bei Abstimmung der Sender
und Empfänger auf die Trägerfrequenz. Die Wirkungsweise einer solchen Verstimmung
geht aus Abb. :2 hervor. Sind Sender und Empfänger auf dieselbe Frequenz, z.B. i5oooHz,
abgestimmt, so liegt das untere Seitenband zwischen den Frequenzen i2,5oo und 147oo,
das obere Seitenband zwischen 15300 und 1750OHz, wenn wieder ein Sprachfrequenzbereich
von 3oo bis 2 5 oo Hz zugrunde gelegt wird. In der Abb. 2 bedeutet
a die Resonanzkurve des auf 15 ooo Hz abgestimmten Wandlers. Die beiden Seitenfrequenzbänder
werden durch die Linienzüge 1-2-3-4 und- 5-6-7-8 dargestellt. Es sei nun
der Empfänger auf die Frequenz 16ooo abgestimmt, dh. Sender und Empfänger sind um
iooo Hz verstimmt. Die Kurveb bedeutet die Resonanzkurve des Empfängers. Die beiden
Seitenfrequenzbänder wer--den jetzt durch die Linienzüge 1-2-9-10 und -5-6-ii-i2-i3#dargestellt.
Währendbeireiner Abstimmung das Amplitudenverhältnis für die kleinste (3oo Hz) und
größte (2500 Hz) Sprachfrequenz sehr groß ist, ist dieses, wie man aus der
Abbildung ersieht, bei einer Verstimmung um iooo Hz schon viel kleiner geworden,
so daß die Sprachverzerrung geringer -wird.In a water telephony device based on the carrier frequency principle with transmitters and receivers whose resonance is in the area or near the area of the carrier frequency, according to the invention the respective transmitter and receiver differ in their resonance frequency by such an amount that the sound quality of the speech reproduction is better than when the transmitter and receiver are tuned to the carrier frequency. The mode of action of such a detuning is shown in Fig.: 2. Transmitter and receiver are in the same frequency, for example i5oooHz matched, so the lower sideband lies between the frequencies i2,5oo and 147oo, the upper side band between 15300 and 1750OHz when again a voice frequency range from 3oo to 2 5 oo Hz is assumed. In Fig. 2, a denotes the resonance curve of the converter tuned to 15,000 Hz. The two side frequency bands are represented by the lines 1-2-3-4 and 5-6-7-8. Let the receiver now be tuned to the frequency 16,000, ie. The transmitter and receiver are out of tune by 100 Hz. The curve means the resonance curve of the receiver. The two side frequency bands are now represented by the lines 1-2-9-10 and -5-6-ii-i2-i3 #. While the amplitude ratio for the smallest (3oo Hz) and largest (2500 Hz) speech frequency is very large with a tuning, this is, as you can see from the figure, much smaller with a detuning of 100 Hz, so that the speech distortion is less .