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Nachrichtenübertragungsanlage mit Wechselsprechverkehr Die Erfindung
bezieht sich auf Nachrichtenübertragungsanlagen mit Wechselsprechi erkehr,; insbesondere
Fernsprechanlagen ohne zentrale Vermittlung. In derartigen Anlagen ist es erforderlich,
jede Station mit jeder anderen Station durch individuelle Leitungen zu verbinden,
wenn alle Stationen untereinander verkehren sollen und der Verkehr sich unter Wahrung
des Gesprächsgeheimnisses abwickeln soll. Im Ruhezustand der Anlage ist dabei der
Telephonapparat jeder Station für gewöhnlich an alle ankommenden Verbindungsleitungen
gleichzeitig angeschlossen. Bei den bekannten Anordnungen dieser Art war es daher
erforderlich, daß bei Einleitung einer Verbindung zuerst die rufende Station ihren
Apparat von allen Verbindungsleitungen außer der gewünschten abtrennt, und daß ferner
nach Abgabe eines Rufes von dieser Station der Teilnehmer der gewünschten Station
sich ebenfalls von allen übrigen ankommenden Leitungen außer der durch den Anruf
gekennzeichnetenLeitung abschaltet. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Nachrichtenübertragungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine
Verbindung unter voller Geheimhaltung des Gesprächs von einer Station aus mit jeder
beliebigen anderen Station ohne zentrale Vermittlung hergestellt werden kann, und
zwar mit dem geringsten Aufwand und ohne daß seitens des jeweils angerufenen Teilnehmers
irgendwelche Schalthandlungen vorgenommen werden müssen, d. h. also, daß jede Teilnehmerstation
ständig empfangsbereit sein soll. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin,
dem anrufenden Teilnehmer die Möglichkeit zu geben, wahlweise eine Nachricht an
eine bestimmte Station unter Verhinderung der gleichzeitigen Aussendung an
andere
Stationen oder auch gleichzeitig an alle angeschlossenen Stationen zti übermitteln.
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Erfindungsgemäß wird zur Herstellung einer Verbindung, bei der das
Gesprächsgeheimnis gewahrt bleiben soll, in derartigen Anlagen, in denen im Ruhezustand
alle Stationen mit allen übrigen verbunden sind, die Schaltungsanordnung so getroffen,
daß in jeder Station Schaltmittel vorgesehen sind, die nur bei Einleitung eines
Anrufs betätigt werden und dabei nur in der anrufenden Station eine Abtrennung aller
Verbindungsleitungen außer der zu der gewünschten Station führenden Leitung bewirken,
und daß an beiden Enden jeder Verbindungsleitung Dämpfungsglieder eingeschaltet
sind, deren Dämpfung so bemessen ist, daß die zu übertragenden Nachrichten nur in
der gewünschten Station wirksam sind, während sie auf die Empfangseinrichtungen
aller übrigen Stationen, zu denen sie über die angerufene Station hinweg übertragen
werden, keinen Einfluß mehr haben. Auf diese Weise ist es möglich, einen ungestörten
Sprechverkehr zwischen zwei Stationen herzustellen, ohne daß der angerufene Teilnehmer
irgendwelche Schalthandlungen zur Abtrennung der übrigen Teilnehmer vorzunehmen
braucht. Es werden keinerlei selbsttätig durch den Anruf beeinflußte Sperrschaltmittel
benötigt, so daß die gesamte Anlage ohne jede Verwendung von Relais arbeitet und
für den Verbindungsverkehr zwischen den Stationen mit den beiden Sprechadern auskommt.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der eingehenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels, die im folgenden an Hand eines Schaltbildes durchgeführt werden
soll. In der Abbildung ist eine ":#,nlage gezeigt mit drei Stationen <=I,
B und C. Jede dieser Stationen enthält vollkommen gleichartige Einrichtungen,
und zwar einen Teilnehmerapparat, eine Verstärkereinrichtung und verschiedene Schalter.
Zwischen jeder Station und jeder der übrigen Stationen ist eine Verbindungsleitung
vorhanden. Diese Verbindungsleitungen bestehen für die Verbindung der Station A
mit B aus den Leitungen io und i i, für die von :1 nach C aus den Leitungen 12,
13 und für die Verbindung zwischen B und C aus den Leitungen 14 und 15. Bei einer
größeren Stationszahl erhöht sich entsprechend auch die Zahl der Verbindungsleitungen.
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Da die Einrichtungen der einzelnen Stationen untereinander völlig
gleich sind, soll im folgenden nur die Station A näher beschrieben werden. Der Teilnehmerapparat
und die Verstärkungseinrichtung der Station A bestehen aus einem dynamischen Lautsprecher
16 mit einer Erregerspule 17, einem Umschalter 18 und einem Verstärker ig. Sie sind
durch Leitungen 2o und 21 mit den Sehaltern dieser Station verbunden.
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Es ist bekannt, daß ein dynamischer Empfänger oder Sender eine verhältnismäßig
große elektrische Energie benötigt, um einen Ton bestimmter Lautstärke zu erzeugen,
und daß umgekehrt ein Ton gleicher Lautstärke nur elektrische Energie von beträchtlich
geringerer Intensität in der Spule 17 erzeugen kann. Daher ist der Verstärker ig
so eingerichtet, daß er in Zusammenarbeit mit dem Umschalter 18 schwache Signale,
die über die Leitung 20, 21 ankommen, verstärkt auf die Schwingspule 17 überträgt
oder daß er die schwachen Signalströme, die in der Schwingspule 17 durch die Besprechung
des dynamischen Schallgerätes entstehen, für die Weiterübertragung über die Leitungen
20 und 21 vorverstärkt. Der Schalter 18 ist ein einfacher Umschalter mit acht Kontakten
26 bis 33 und vier drehbaren Kontaktbrücken 22 bis 25 voll solcher Breite, daß sie
jeweils zwei benachbarte Kontakte verbinden. Die Betätigung des Schalters erfolgt
von Hand. An die Koiltakte 26 und 27 ist die Schwingspule angeschlossen. Die Leitungen
2o, 21 sind mit den Kontakten 31 und 30 verbunden. Von den Kontakten 32 und
33 führen zwei Leitungen 35 und 36 zum' kVerstärkereingang, während der Verstärkerausgang
an die Kontakte 28 und "g des Schalters angeschlossen ist.
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In der dargestellten Stellung ist der Teilnehinerapparat auf Signalempfang
eingestellt. Der Stromkreis verläuft z. ß. von der Leitung 20 über die Schalterkontakte
31. 25 und 33, Leitung 36 nach der einen Eingangsklemme des Verstärkers ig und von
der Leitung 2 i über die Schalterkontakte 30, 23 und 32, Leitung 35 zur anderen
Eingangsklemme des Verstärkers. Die Ausgangsklemmen des Verstärkers sind über Leitung
37, Kontakte 28, 22 und 26 sowie über Leitung 38. Kontakte 29, 24
und 27 mit der Schwingspule 17 des Lautsprechers 16 verbunden.
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Damit ein Übersprechen zwischen den verschiedenen Stromkreisen mglichst
vermieden wird, sind alle Stromkreise symmetrisch gegen Erde ausgebildet. Zu diesem
Zwecke sind zwischen die Leitungen 35 und 36 die Widerstände 39 und d.o in Reihenschaltung
eingeschaltet, deren Mittelpunkt über einen Kondensator 41 an Erde gelegt ist. In
gleicher Weise ist auch ein Paar gleicher Widerstände 4.2 und .43 auf der Ausgangsseite
des Verstärkers zwischen die Leitungen 37 und 38 geschaltet, deren Mittelpunkt ebenfalls
über einen Kondensator 44 an Erde gelegt ist. Die Schalteinrichtung in der Station
A, mit deren Hilfe wahlweise Verbindungen zwischen den Leitungen io, ii oder 12,
13 einerseits und 20, 21 andererseits hergestellt werden
sollen,
besteht aus drei Druckknopfschaltern 45, 46 und 47; die mit einer Sperreinrichtung
versehen sind, die bewirkt, daß bei der Betätigung eines Druckknopfes alle anderen
etwa zu dieser Zeit in gedrückter Stellung befindlichen Druckknöpfe ausgelöst werden,
so daß also stets nur ein Schalter betätigt sein kann. Jedtr dieser Schalter ist
mit einem Paar von Kontaktbrücken versehen, z. B. die Kontaktbrücken 49 und 5o beim
Schalter 45. In seiner betätigten Stellung stellt der Schalter 45 durch seine Kontaktbrücken
49 und 5o eine Verbindung der Leitungen 2o und 21 mit den Leitungen 51, 52 her.
Die Schalter 46 und 47 sind mit ähnlichen Kontaktbrücken versehen, die allerdings
sowohl in der Ruhestellung als auch in der Arbeitsstellung verschiedene Stromkreise
schließen.
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Wenn der Schalter 46 betätigt wird, wird ein Stromkreis --wischen
den Leitungen 2o und 21 und 53 und 54 hergestellt, -wobei die letzteren Leitungen
über ein Dämpfungsglied 55 mit den Leitungen 12, 13 in Verbindung stehen, die zu
der Station C führen. In der Ruhelage stellt der Schalter 46 eine Verbindung zwischen
den Leitungen 51 und 52 und den Leitungen 53 und 54 her. Hieraus geht hervor, daß,
-wenn der Schalter 45 betätigt ist, ein Stromkreis besteht, der von den Leitungen
2o und 21 über die Kontaktbrücken 49 und 5o dieses Schalters, ferner über die Leitungen
5 i und 52, den Schalter 4.6 in der Ruhestellung, die Leitungen 53 und 54 und über
das Dämpfungsglied 55 zu den Leitungen 12 und 13 und damit nach' Station C führt.
Gleichzeitig wird aber auch über den unbetätigten Schalter 47 ein Stromweg zwischen
den Leitungen 51 und 52 und den Leitungen 56 und 57 geschlossen. In der betätigten
Stellung verbindet der Schalter 47 die Leitungen 2o und 21 direkt mit den Leitungen
56 und 57, die über das Dämpfungsglied 58 mit den nach der Station B führenden Leitungen
io und i i in Verbindung stehen. Wenn daher der Schalter 45 allein betätigt ist,
sind die Leitungen 2o und 21 -über diesen Schalter sowohl mit den Leitungen 12 und
13, die zur Station C führen, als auch mit der Verbindungsleitung io, i.i nach B
verbunden. Beim Vorhandensein -weiterer Stationen würden auch die zu diesen Stationen
führenden Leitungen über den Schalter 45 mit den Leitungen 2o und 21 und damit mit
der Teilnehmerstation A verbunden sein. Die Wirkungsweise der Anlage soll nun näher
beschrieben werden. Mit den einzelnen Schaltern in der im Schaltbild dargestellten
Lage, die der Ruhelage der Anlage entspricht, können-Signale, die sowohl über die
Leitung io und i i als auch übel die Leitung 12 und- 13 ankommen, durch die Leitung
5 i und 5 2 sowie -2o und 21 über den Schalter 18, den Verstärker i9, weitere Kontakte
des Schalters i8 der Schwingspule 17 des Lautsprechers zugeführt werden, der diese
Signale dann wiedergibt. Wenn also der Schalter 45 betätigt ist, kann die Station
.d von jeder beliebigen anderen Station Signale empfangen. Wenn nun der Schalter
46 betätigt wird, wodurch der Schalter 45 gleichzeitig ausgelöst wird, werden die
Leitungen 2ö und 21 der Station <4 nur mit den'Leitungen 12, 13 verbunden. Daher
können in diesem Falle Signale, die über diese Leitung ankommen, den Lautsprecher
16 beeinflussen, während über andere Leitungen ankommende Signale ohne Einfluß bleiben.
Wenn bei betätigtem Schalter 46 der Umschalter 18 umgelegt wird, wird die Richtung
des Verstärkers umgeschaltet, und der Teilnehmer der Station A kann nun seinerseits
sprechen, -wobei die in der Schwingspule 17 erzeugte elektrische Energie verstärkt
über die Leitung 2o und 21, den Schalter 46, die Leitung 53 und 54. sowie über das
Dämpfungsglied 55 auf die Leitungen 12 und 13 gegeben wird. Auf diese Weise kann
durch abwechselndes Umschalten des Schalters i8 in der Station _4 empfangen und
gesendet werden und so ein Wechselsprechverkehr mit der Station C sich abwickeln.
In gleicher Weise erfolgt der Verkehr mit der Station B, wenn in A der Schalter
47 betätigt -wird, was die Auslösung des Schalters 46 zur Folge hat. Es ist also
in der jeweils angerufenen Station -zunächst nicht erforderlich, irgendwelche Schaltmaßnahmen
zu treffen, um überhaupt einen Empfang zu ermöglichen. Nur dann, wenn während des
Empfangs zufällig eine dritte Station mit der angerufenen in Verbindung treten -will,
-wird zweckmäßig der Teilnehmer in der zuerst angerufenen Station den der anrufenden
Station zugeordneten Schalter betätigen, damit das Gespräch nicht durch Dritte gestört
-werden kann.
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Wie bereits erwähnt, führen die Verbindungen von den einzelnen Teilnehmerstationen
zu den von diesen Stationen nach den verschiedenen anderen Stationen abgehenden
Verbindungsleitungen über Dämpfungsglieder 55 oder 58. Die Wirkungsweise dieser
Dämpfungsglieder soll nun näher erläutert -werden. Die Leitungen io und i i sind
beispielsweise über ein Dämpfungsglied 6o an die Schalteinrichtungen der Station
B, die Leitungen 12, 13 über ein Dämpfungsglied 61 an die Schalteinrichtungen der
Station C angeschlossen. Die Leitungen 14, 15 sind mit den Stationen B und C über
Dämpfungsglieder 62 und 63 verbunden. Alle diese Dämpfungsglieder sind untereinander
gleich und so bemessen, daß der Betrag der Dämpfung, die ein Signal
beim
Durchlaufen dieser Netzwerke erfährt, dem Betrag der Verstärkung in dem Verstärker
der angeschlossenen Station gleich ist. Die Energiev erhältnisse in einer bestehenden
-Verbindung sind daher folgende. In der Schwingspule 17 wird Signalenergie geringer
Intensität erzeugt. Der Verstärker 1g verstärkt diese Energie und bewirkt somit
eine hohe Intensität der Signalströme. Die Dämpfungsglieder 58 und 6o dämpfen die
Signalenergie und setzen sie wieder etwa auf das Maß herab, das sie in der Schwingspule
17 hatte. Ein Verstärker 6:I in der Station t'. der dem Verstärker 1g in der Station
A entspricht, verstärkt die ankommende schwache Signalenergie wieder auf das Maß,
das erforderlich ist, um die Signalenergie mit genügender Lautstärke durch den Lautsprecher
66 wiederzugeben. Die in der Station T über die Leitungen 67, 68 ankommende Signalenergie
kann nun, da in dieser Station außer dem dein Schalter 45 in der Station A entsprechenden
Schalter alle anderen Schalter sich in Ruhestellung befinden, über dieLeitungen
70, 71 und den Schalter 72 auch auf die Leitungen 73,74
und damit auf die
nach C führende Verbindungsleitung 14., 15 gelangen. Da jedoch die Signalenergie
auf diesem Wege von A nach C vierhintereinanderliegendeDämpfungsglieder durchlaufen
muß, ist ihre Intensität am Eingang des Verstärkers 75 der Station C so gering,
daß am Ausgang des Verstärkers die verstärkte Energie nicht ausreicht, den Lautsprecher
76 zum Ansprechen zu bringen. Die Dämpfungsglieder in den einzelnen Verbindungsleitungen
zwischen den Stationen dienen daher dem Zwecke, die über diese Leitungen übertragenen
Signale so zu dämpfen, daß Signale, die von einer Station, von der der Ruf ausgeht,
über- die gewünschte Station nach einer dritten Station gelangen, zu stark gedämpft
werden, als daß sie noch in irgendeiner Weise diese dritte Station beeinflussen
könnten. Die Güte der Verbindung -zwischen zwei unmittelbar miteinander verbundenen
Stationen wird dadurch nicht beeinflußt. Dagegen wird auf diese einfache Weise ein
Sprechverkehr zwischen zwei Stationen ermöglicht, der sich unter voller Wahrung
des Gesprächsgeheimnisses abwickeln kann, ohne daß es hierzu irgendwelcher besonderen
Sperrschaltmittel bedarf. Eine Verbindung zwischen den Stationen A und ß kann also
hergestellt werden, ohne daß die Station b' ihrerseits eine Schaltmaßnahme treffen
muß, und trotzdem kann das Gespräch von A nach B
in keiner anderen
Station abgehört werden. Da die bisher beschriebenen Stationen sämtlich in der Lage
sind, eine Verbindung mit jeder beliebigen anderen Station herzustellen, sollen
sie als Hauptstationen bezeichnet werden. An diese Hauptstationen können nun weitere
Stationen angeschlossen werden, die als Unterstationen bezeichnet werden sollen
und die ihrerseits nur mit der ihnen zugeordneten Hauptstation in Verbindung treten
können. Diese Stationen können nun, da sie nur eine beschränkte Verbindungsmöglichkeit
besitzen, bei Anlagen der oben beschriebenen Art besonders einfach ausgebildet werden.
Sie bestehen nämlich lediglich aus einem Mikrophonlautsprechergerät 77 gleicher
Art tvie das dynamische Gerät 16 der Hauptstation und einem doppelpoligen Umschalter
191 der für gewöhnlich durch Federkraft in einer Stellung gehalten wird,
in der er beispielsweise mit den zur Station A führenden Leitungen 8o, 81 verbunden
ist. Ein Druckl:nopfschalter 82 in der Hauptstation A verbindet bei seiner Betätigung
diese Leitungen 8o, 81 mit den zum Teilnehmerapparat der Station A führenden Leitungen
2o und 21. Wenn der Schalter 79 in der Station umgelegt wird, verbindet er die Schwingspule
78 mit einem Leitungspaar 83, 84, das mit den Leitungen 51, 52 der Hauptstation
in Verbindung steht. Eine Verbindungsherstellung mit einer solchen Station ist nur
möglich, wenn in der Hauptstation A die Schalter 4.6, 4.7 sich in ihrer Ruhelage
befinden. Angenommen, die Station A ist in der Ruhelage, in der der Schalter 4.5
betätigt ist, und der Teilnehmer der Unterstation legt seinen Ur Schalter 79 um,
so ist eine Verbindung zwischen dieser Unterstation und der Hauptstation hergestellt,
die von der Schwingspule 78 des Mikrophonlautsprechergerätes in der Unterstation
über die Leitungen 83 und 84, 51 und 52, den Schalter .a.5; die Leitung 2o und 21,
Schalter 18 und Verstärker ig zur Schwingspule 17 des Lautsprechers 16 führt, so
daß nunmehr ein Sprechverkehr von der Unterstation zu der Hauptstation stattfinden
kann. Wenn der Teilnehmer der Station seinerseits mit der Unterstation sprechen
will, und zwar ohne daß das Gespräch von anderen Stationen mitgehört werden soll.
so betätigt er außer seinem Umschalter IS auch den Schalter 82, wodurch der Schalter
45 ausgelöst wird und die Verbindungen zu den übrigen Stationen auftrennt. Hierdurch
wird ein Verbindungsweg zu der Unterstation über die Leitungen 8o, 8i hergestellt,
der geschlossen wird, sobald der Schalter 79 von dem Teilnehmer der Unterstation
freigegeben wird. Würde der Schalter 82 in der Hauptstation nicht betätigt, so wäre
zwar eine Verbindung von der Station A nach der Unterstation über den Schalter 4.5
ohne weiteres möglich, gleichzeitig würden aber auch auf dem Wege über die Leitungen
51.52 und die Schalter 46, 47 in der Ruhestellung die ausgesandten
Nachrichten
auch nach den Stationen B und C gelangen. An jede der Hauptstationen können beliebig
viel derartige Stationen angeschlossen werden, wie es auch im Schaltbild angedeutet
ist. Wie ferner ersichtlich, sind in die jeweils eine Unterstation mit einer Hauptstation
verbindenden Leitungen keine Dämpfungsglieder eingeschaltet. Dies ist auch in diesem
Falle nicht erforderlich, da die in den zwischen dein Hauptstationen verlaufenden
Verbindungsleitungen eingeschalteten Dämpfungsglieder vollauf genügen, um zu verhindern,
daß die von einer Unterstation nach der zugehörigen Hauptstation übertragenen Nachrichten
auch auf die weiteren Hauptstationen, wie B und C, gelangen. Die beiden in eine
solche Verbindungsleitung eingeschalteten Dämpfungsglieder, z. B. 58 und 6o, dämpfen
nämlich die infolge des Fehlens einer Vorverstärkung in den Unterstationen an sich
geringe Signalenergie auf ihrem weiteren Wege zu den Stationen B und C derart, daß
die Verstärkung der Energie in diesen Stationen nicht ausreicht, die Lautsprechergeräte
dieser Stationen zu betätigen.