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Anordnung zur Echo und Rückkopplungssperrung Schaltungsanordnungen
zur Rückkopplungs- oder Echosperrung haben, sofern nicht besondere Maßnahmen getroffen
sind, den Nachteil, daß während der Übertragung in einer Richturig der jeweils hörende
Teilnehmer nicht oder nur durch sehr lautes Sprechen die Möglichkeit hat, sich bei
dem anderen Teilnehmer verständlich zu machen. ,Diese Schwierigkeit ist darauf zurückzuführen,
daß der zuerst sprechende. Teilnehmer den vorn anderen Teilnehmer ausgehenden Übertragungsweg
sperrt und dieser Teilnehmer die" Sperrung, erst aufheben muß. Man hat bei Zweidrahtverstärkern
mit Echosperrung bereits versucht, diesen Nachteil dadurch aufzuheben, daß auf jeder
Gabelseite zwei Verstärkergleichrichter vorgesehen sind, die auf die Sperranordnung
einwirken und von Spannungen in beiden Übertragungs= richtungen abhängig sind. Diese
Schaltung hatte jedoch einen großen Aufwand an Schaltelementen zur Folge und war
schwierig einzustellen. Zur Erleichterung des Durchsprechens ist auch schon vorgeschlagen
worden, die Sperrung nur begrenzt durchzuführen; d. h. die Sperrelemente so auszubilden,
daß sie für die jeweiligen vom gegenüberliegenden Übertragungsweg herrührenden Gabelfehlerspannungen
undurchlässig ,sind, für zusätzliche, also größere Spannungen aber wieder durchlässig
werden. Es war also eine amplitudenabhängige Sperrung vorhanden. Da die Sperrmittel
im Übertragungsweg der Nutzfrequenzen liegen, waren, um nichtlineare Verzerrungen
möglichst zu vermeiden, besonders ausgebildete Sperrelemente, beispielsweise Gegentaktverstärker
in B- oder C-Schaltüng, erforderlich. Es war also schwierig, die Sperrung mit vorhandenen
Mitteln, beispielsweise durch Gitterpotentialverlagerung der Sprachverstärker, durchzuführen:
Um mit Sicherheit ein unerwünschtes Ansprechen der Sperren auf die Gabel.fehlerspannungen
zu verhindern, sind schon Schaltungen artgewendet worden, bei denen die
Sperren
sich gegenseitig unwirksam machen, d. h. bei der Übertragung in einer Richtung wird
die von der- Gegenrichtung abgezweigte Sperre durch Hilfsspannungen bloclciert,:-Durch
diese Maßnahme wird jedoch dein weils hörenden; Teilnehmer die Gegenspre möglichkeit
völlig unterbunden.
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Durch die Erfindung werden die erwähnten-Nachteile der bekannten Schaltungen
dadurch vermieden, daß bei Übertragung in einer Richtung die jeweils von der Gegenrichtung
abgezweigte Sperranordnung nur für Spannungen bis zu einem bestimmten oberen Grenzwert
innerhalb des normalerweise auftretenden Amplitudenbereiches unwirksam gemacht wird.
Dieser Grenzwert hängt von der Größe der Gabelfehlerspannungen ab, da die Sperre
mindestens gegen diese Gabelfehlerspannungen unwirksam gemacht werden muß, um eine
unerwünschte Selbstunterbrechung zu verhindern. Eine Erhöhung des Grenzwertes macht
eine Erhöhung der Gabelfehlerspannungen zulässig, d. h. es kann entweder die Verstärkung
erhöht oder die Nachbildung verschlechtert werden.
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Da die Sperre für Spannungen, die über den Grenzwert hinausgehen,
wieder durchlässig wird, besteht für den jeweils .hörenden Teilnehmer durch Gegensprechen
die Möglichkeit, über diese Sperre die vom Gegenteilnehmer ausgehende Sprechrichtung
zu sperren und die von dieser Richtung abgezweigte Sperre begrenzt unwirksam zu
machen.
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Es ist bekannt, bei einer Anordnung mit Gabelechosperren die Sperrung
des änkommenden Übertragungsweges durch über diesen Weg verlaufende Ströme aufzuheben.
Diese Anordnung steht damit im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand, durch den durch
Aufheben des unwirksamen Zustandes einer Sperre eine Sperrung herbeigeführt wird.
Bei der bekannten Anordnung -wird zwar auch die Sperrung des abgehenden Weges durch
in diesem Weg verlaufende Ströme unwirksam gemacht, jedoch nicht wie bei der Erfindung
begrenzt, sondern für alle praktisch vorkommenden Ströme. Hierin ist ein wesentlicher
Unterschied gegenüber der Erfindung zu- erblicken. Die bekannte Anordnung hat denn
Nachteil, daß bei Übertragung im .abgehenden. Weg und bei Äufhebung der Sperrung
des ankommenden Weges durch einen Zwischenruf über die ankommende Leitung weder
der eine noch der andere Weg gesperrt. ist. Hierdurch besteht naturgemäß die Gefahr
des Auftretens unerwünschter Echowirkungen.: Der Erfindungsgedanke läßt sich bei
beliebigen Sperrelementen, beispielsweise mechanischen Relais, Verstärkern mit Gitterpotentialverlagerung,
gesteuerten Gleichrichteranordnungen u. dgl. zur Anwendung bringen. Das begrenzte
Unwirksammachen Sperranordnungen erfolgt z-veclcmäßig @xrch, daß die @erstärkergleichrichter
einer `n Sperre durch eine von der anderen irre abgezweigte Spannung derart -Torgespannt
werden, daß die an der Sperre auftretenden Gabelfehlerspannungerikeine Spannung
im Ausgang des Verstärkergleichrichters erzeugen. Die dem Verstärkergleichrichter
einer Sperre zugeführten Vorspannungen werden zweckmäßig so gewählt, daß sie sich
den am Abzweigpunkt der anderen Sperre vorhandenen Sprachänderungen proportional
ändern. -Nach der Größe des Unterschiedes zwischen der Verlagerungsspannung am Verstärkergleichrichter
und der Gabelfehlerspannung richtet sich die Größe der Spannung, die der jeweils
hörende Teilnehmer an der von seinem Sendezweig abgezweigten Sperre erzeugen muß,
um eine CTbertragung zum anderen Teilnehmer zu ermöglichen. Die Erfindung gibt also
die Möglichkeit einer Einstellung des zum Umschalten der Sperranordnung erforderlichen
Verhältnisses der Spannungen; die die beiden Teilnehmer an den Eingängen der Sperren
. erzeugen müssen.
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Um ein möglichst sicheres und schnelles Umschalten der Sperranordnung
zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, die gegenseitige Steuerung der beiden Veretärkergleichrichter
so durchzuführen, daß ein in einem Gleichrichter eingeleiteter Vorgang durch die
vom anderen Gleichrichter herrührende Einwirkung verstärkt wird.
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Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung werden, wie anderweitig
bereits vorgeschlagen ist, beiden Übertragungswegen im unbespröchenen Zustand j
e gleich große, durch einen besonderen Generator erzeugte Wechselspannungen aufgedrückt,
deren Amplitude und Frequenz so - gewählt sind, daß eine gleichzeitige Übertragung
von Sprache nicht beeinträchtigt wird. Auf diese Weise ist es möglich, der Sperranordnung
im unbesprochenen Zustande eine definierte Ruhelage zu .geben, da die Anordnung
gewissermaßen künstlich besprochen ist.
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Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele, die zur näheren Erläuterung
des Erfindungsgedankens dienen. In Fig. i sind Sperranordnungen an einem Zweidrahtzwischenverstärker
schematisch dargestellt. Die Sperranordnungen,. die an den Funkten Ui und U2 abgezweigt
sind, .bestehen aus den Vers,tärkergleicnrichtern T13, V4 und den eigentlichen Sperrelementen-S2
und Sp Die Sperrelemente liegen jeweils hinter den Sprachverstärkern T, bzw. h2.
Wie schon
erwähnt, kann die Sperrung; mit beliebigen Elementen durchgeführt
werden, so daß es beispielsweise auch möglich wäre, die von den Verstärkergleichrichtern
abgeführten Sperrspannungen, zur Gitterpotentialverlagerung an den Verstärkern V1
und -Tl, zu ver; wenden..
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Von den Ausgängen- der Verstärkergleichrichter sind außer den die
Sperrelemente steuernden Spannungen noch weitere Spannaugen Ur, und Uß abgezweigt,
die jeweils auf den anderen Verstärkergleichrichter einwirken.
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Bei G ist die Zuführung einer besonderen Wechselspannung mit außerhalb
des Übertragungsbereiches liegender Frequenz angedeutet, die in gleicher Amplitude
den beiden Verstärkergleichrichtern V3 und V4 zugeführt wird.
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Das Vorhandensein der Wechselspannung G bewirkt, daß im Ruhezustand,
d. h.- wenn keiner der beiden bei A und B angeschlossenen Teilnehmer spricht, die
Sperranordnung eine bestimmte Ruhelage einnimmt. Welche der beiden Sperranordnungen
S1 und S2 dabei gesperrt bzw. geöffnet ist, hängt von den stets vorhandenen Unsymmetrien
der Schaltung ab. Hat vorher eine Übertragung stattgefunden, so bleibt nach dieser
der zuletzt geöffnete Weg offen.
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Es ist zweckmäßig, die Wechselspannung G den Verstärkern V3 und V4
derart zuzuführen, daß sie nicht in die Übertragungsleitungen gelangt. Dies kann
auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß. die Spannung, in Reihe mit der
Sekundärwicklung des Eingangsübertragers der Verstärker V3 bzw. V4 zugeführt wird.
Der hohe Eingangswiderstand der Verstärkerröhre bewirkt in diesem Fall, daß nur
ein verschwindend kleiner Teil der Generatorspannung über den Eingangsübertrager
zurück in den Eingang der Verstärker V1 bzw. Tl2 gelangen kann., Die Wirkungsweise
der Anordnung, bei Sprachübertragung ist die folgende: Spricht der Teilnehmer A,
so wird durch die Spannung U3. das Sperrglied S2 .gesperrt und damit eine Echo-
bzw. Rückkopplungsunterdrückung bewirkt. Der. Arbeitspunkt des Verstärkergleichrichters
V4; der ebenso wie der Verstärkergleichrichter V, eine derartige Vorspannung hat,
daß er normalerweise im unteren Knick arbeitet, wird durch die Spannung U5 in negativer
-Richtung. verlagert. Diese Verlagerüngssparinung ist so groß gewählt, daß die über
die Gabelspannung zum Abzweigpunkt U2 gelangendem Spannungen keine Spannung zum
Ausgleich des Verstärkergl.eichrichters U4 - erzeugen = können. Eine `Selbstuniterbrerhung
der von ,--_A aus durchgeführten Übertragung durch Ansprechen des Ve;stärkergleichrichters
V4 auf die Gabelfehlerspännungen ist dadurch ausgeschlossen.
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Spricht während- der- Übertragung von A nach B der Teilnehmer
B, so entstehen an den ' Punkten U2 außer den Gabelfehlerspannungen zusätzliche
Spannungen. Diese zusätzlichen Spannungen erzeugen im Ausgang des Verstärkergleichrichters
h4 eine Spannung, die auf das Sperrglied S1 einwirkt und die außerdem als U6 den
Verstärkergleichrichter-V3 in negativer Richtung verlagert. Damit wird die Spannung
U,5 kleiner, die am Ausgang von V4 entstehende Spannung nimmt infolgedessen weiter
zu, und die Sperranordnung schaltet um, d. h. der obere Übertragungsweg wird durch
das Sperrglied S1 gesperrt und der untere durch das Sperrglied S2 freigegeben.
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Durch geeignete Bemessung der Spannungen U5 bzw. U, hat man es in
der Hand,, den Betrag der Spannungen an den Abzweigpunkten U1 und U2 festzulegen,
der erforderlich ist, bei der Übertragung in einer Richtung eine Umschaltung durch
°ein Gegensprechen aus der anderen. Richtung zu bewirken.- Diese Spannung ist gleich
der Differenz aus der Spannung US und der Gabelfehlerspannung. Da die Spannung U5
Wie auch die Gabelfehlerspannung der durch den Teilnehmer A am Punkt U1 erzeugten
Spannung proportional sind, muß, auch die am Punkt U 2 vom Teilnehmer B erzeugte
Spannung, die ein Umschalten. der- Sperrung bewirkt, um so größer sein, je größer
die an UI., erzeugte Spannung ist. Die Differenz zwischen den Spannungen US bzw.
U, und den Gabelfehlerspannungen wird praktisch so gewählt, daß der jeweils hörende
Teilnehmer durch Gegensprechen den anderen Teil= nehmer erreichen kann, ohne die
normalerweise übliche Lautstärke zu überschreiten.
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Im Rahmen der Erfindung kann es zweckmäßig sein, die Sperrglieder
so auszubilden und die Spannung G so zu wählen:, da'ß im Ruhezustand das eine Glied
nicht völlig sperrt und das andere nicht voll durchläßt, jedoch die Summen beider
Dämpfungen stets so .groß sind, daß ein Selbstschwingen verhindert wird.
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In Fig. r a ist ein Ausführungsbeispiel dar= gestellt, bei dem ohne
Zufügung einer besonderen Wechselspanhung erreicht .wird, daß die Sperranordnung
eine einmal eingenommene, Stellung - so lange beibehält, bis von -der Gegenseite
ein Umschaltimpuls -auf die Sperranordnung einwirkt. Durch die dargestellten Schaltelemente
ist die linke .Sperranordnung in der in Fig. z gezeichneten Schaltung zu ersetzen.
Die Einwirkung der im Ausgang des Verstärkers V3 auftretenden Spannung U3 auf das
Sperrglied S2 erfolgt über eine aus
den Gleichrichtern Gl, den Widerständen
W, der Glimmlampe Gli, der Batterie Bi und dem Widerstand R bestehende Anordnung.
Es sei angenommen., daß die Spannung -der Batterie B1 zwischen der Zünd- und der
Löschspannung der Glimmröhre Gli liegt und beispielsweise 85 Volt beträgt, während
die Zünd- und Löschspannung _9o bzw. 8o Volt betragen. Findet eine Übertragung vom
Teilnehmer A zum Teilnehmer B statt, so erzeugt die im Ausgang des Verstärkers L'3
auftretende Spannung U3 im Glimmlampenkreis eine Gleichspannung von beispielsweise
8 Volt. Die von der Gegenrichtung ,gelieferte Spannung U4 ist in diesem Falle Null.
Die Glimmlampe Gli wird, da die Zündspannung um 3 Volt überschritten ist, gezündet
und bleibt gezündet auch für den Fall, daß die Spannung U3 auf den Wert Null zurückgebt,
d. h. wenn der Teilnehmer A schweigt. Der Spannungsabfall, der an dem Ohmschen Widerstand
R in diesem Fall entsteht, bewirkt eine Sperrung des Sperrgliedes S2. Spricht der
Teilnehmer B, so erzeugt U4 im Gleichrichterkreis eine Gleichspannung von -8 Volt
(U3 .ist dann gleich Null), so daß die Löschspannung unterschritten und der Glimmlampen-Stromkreis
unterbrochen wird. Die Sperrung am Sperrglied S2 wird dann aufgehoben. Die Sperrenanordnung
für die entgegengesetzte Richtung ist mit einer gleichen Schaltung ausgerüstet,
so daß -dort, wenn der Teilnehmer B spricht, die Spannung U4 die entsprechende Glimmlampe
zündet und in entsprechender Weise das Sperrglied S, zum Sperren bringt.
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In Fig. 2 ist ein Aus@fübrungsbeispiel dargestellt, bei dem die Sperrung
mit Hilfe mechanischer Relais durchgeführt wird. Die Schaltung erfüllt dieselben
Bedingungen wie die in Fig. i dargestellte, nämlich die Ermöglichurrg eines Gegensprechens
des jeweils hörenden Teilnehmers ohne Überschreiten der normalen Lautstärke und
die Beibehaltung des jeweils eingeschalteten Übertragungszustandes nach Aufhören
der Übertragung.
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R, und R2 sind die Wicklungen eines polarisierten Relais. Die beiden
Wicklungen werden über die Verstärker Tja und V4 gespeist. Die Kontakter, und r2
des Relais arbeiten wechselseitig, d. h. wenn des Kontakt rl offen ist, so ist der
Kontakt r2 geschlossen, und umgekehrt. Den Relaiswicklungen R, und R2 sind Haltewicklungen
R2 , R2 zugeordnet, die, wie in den Fig.2a und 2b dargestellt, mit einer Stromquelle
Es und den zugehörigen Kontakten r,' und r2 in Reihe geschaltet sind.
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Befinden sich die Relaiskontakte in der gezeichneten Lage, d. h. sind
r1 und ri' geschlossen, so bleibt bei einer Übertragung von A nach
B dieser Zustand aufrechterhalten, da die Spannung U3 an der Wicklung R1
ein Festhalten des Ankers in der gezeichneten Lage bewirkt und die Gabelfehler-Spannungen,
die zum Eingang des Verstärkers V4 gelangen, die Relaiswicklung R2 nicht erregen,
da der Verstärker V4 durch die vom Gleichrichter Gli gelieferte Spannung U5 entsprechend
weit negativ vorgespannt ist. Spricht der Teilnehmer B dazwischen, so kann er ein
Umschalten bewirken, wenn die durch seine Sprache an dem Punkt U2 erzeugte Spannung
so groß ist, daß sie zusammen mit der Gabelfehlerspannung die Vorspannung U5 überwindet
und am Relais R, eine Spannung U4 erzeugt, welche die Wicklung R2 so stark erregt,
daß diese die Wirkung der Wicklungen R1 und Ri überwindet. Durch die Wahl der- Spannung
ES, die die Selbsthaltewirkung bestimmt, hat man die Möglichkeit, den Schwellwert
einzustellen, bei dem die Schaltung zur Änderung der übertragungsrichtung veranlaßt
werden kann.
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Da die Schaltung symmetrisch aufgebaut ist, spielt sich bei einer
Übertragung in entgegengesetzter Richtung und bei einem Zwischensprechen des. Teilnehmers
A der entsprechende Vorgang in entgegengesetztem S inne ab.
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Es ist zweckmäßig, für die Gleichrichter Gli und Gl, bzw: für die
entsprechenden Gleichrichteranordnungen der Schaltung gemäß Fig. i Trockengleichrichter
zu verwenden, um den Aufwand nicht zu groß zu machen. Hierbei ist es schwierig,
im ganzen Amplitudenbereich die Sperrspannungen US bzw. UG den zu sperrenden Spannungen
genau proportional zu machen. Es kann daher unter Umständen günstig sein, die Spannungen
U3 und U4 auf den Bereich zu begrenzen, innerhalb dessen die Proportionalität eingehalten
werden kann.. Es wären in diesem Falle auch Begrenzer vor den Verstärkergleichrichtern
Tja und V4 vorzusehen.
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Die Wirkung der Schaltung gemäß Fig. 2 kann auch mit einem gewöhnlichen,
nicht polarisierten Relais herbeigeführt werden. Es sei angenommen, daß in Fig.
2 die Wicklung R2 und der zugehörige Kontakt r2 fortgefallen sind. Die Wirkungsweise
ist dann die folgende: Steigt die Spannung an der Stelle U1 über einen bestimmten
Schwellwert, so zieht das Relais an.. Wird bei U2 eine größere Spannung erzeugt,
so sperrt der Verstärker V4, wie schon beschrieben, den Verstärker Tja. Der Strom
von R2 überwiegt gegenüber der Selbsthaltung von R1'. Das Relais fällt ab und gibt
den Weg von B nach A frei. Durch geeignete Bemessung der Selbsthaltewicklung Ri'
und der mechanischen Rückstellkraft des Relais kann eine völlig symmetrisch arbeitende
Sperrschaltung erzielt werden.
Die Schaltungen gemäß der Erfindung
zeichnen sich durch besondere Einfachheit aus, da lediglich zwei Verstärkergleichrichter
und die zugehörigen Sperrelemente, als welche auch die normalen Verstärker dienen
können, erforderlich sind. Die Verstärkergleichrichter brauchen nicht, wie dies
bei einigen bekannten Schaltungen der Fall ist, umgeschaltet zu werden, sondern
liegen ständig an denselben Abzweigpunkten.. Die Schaltung gibt insbesondere auch
die Möglichkeit eines nachträglichen Einbaues der Sperren in ein bereits vorhandenes
Übertragungssystem. ohne wesentliche Änderung der bereits vorhandenen Übertragungselemente.
Die Erfindung, die für Zweidrahtsysteme beschrieben ist, kann sinngemäß auch bei
V ierdrahtsystemen Anwendung finden.